《大型分布式网站架构》阅读笔记一

本文章是学习大型分布式网站架构的技术总结。对架构一个高性能,高可用,可伸缩,可扩展的分布式网站进行了概要性描述,并给出一个架构参考。一部分为读书笔记,一部分是个人经验总结。

单一应用架构拆分成垂直应用架构,解决了单一应用架构所面临的扩容问题,流量能分散到各个子系统中,且系统的体积可控,一定程度上降低了维护成本,提高开发效率; 但当垂直应用越来越多,达到一定规模时,应用之间相互交互、调用不可避免;否则不同系统之间存在着重叠的业务,容易形成信息孤岛,重复造轮子;此时,相对核心的业务将被抽取出来,作为单独的系统对外提供服务,打成业务之间的相互复用,系统也因此演变成分布式应用架构体系

一、大型网站的特点

  • 用户多,分布广泛
  • 大流量,高并发
  • 海量数据,服务高可用
  • 安全环境恶劣,易受网络攻击
  • 功能多,变更快,频繁发布
  • 从小到大,渐进发展
  • 以用户为中心
  • 免费服务,付费体验 

二、大型网站架构目标

  • 高性能:提供快速的访问体验。
  • 高可用:网站服务一直可以正常访问。
  • 可伸缩:通过硬件增加/减少,提高/降低处理能力。
  • 安全性:提供网站安全访问和数据加密,安全存储等策略。
  • 扩展性:方便的通过新增/移除方式,增加/减少新的功能/模块。
  • 敏捷性:随需应变,快速响应;

三、大型网站架构模式

  • 分层:一般可分为,应用层,服务层,数据层,管理层,分析层;
  • 分割:一般按照业务/模块/功能特点进行划分,比如应用层分为首页,用户中心。
  • 分布式:将应用分开部署(比如多台物理机),通过远程调用协同工作。
  • 集群:一个应用/模块/功能部署多份(如:多台物理机),通过负载均衡共同提供对外访问。
  • 缓存:将数据放在距离应用或用户最近的位置,加快访问速度。
  • 异步:将同步的操作异步化。客户端发出请求,不等待服务端响应,等服务端处理完毕后,使用通知或轮询的方式告知请求方。一般指:请求——响应——通知 模式。
  • 冗余:增加副本,提高可用性,安全性,性能。
  • 安全:对已知问题有有效的解决方案,对未知/潜在问题建立发现和防御机制。
  • 自动化:将重复的,不需要人工参与的事情,通过工具的方式,使用机器完成。
  • 敏捷性:积极接受需求变更,快速响应业务发展需求。 

四、高性能架构

以用户为中心,提供快速的网页访问体验。主要参数有较短的响应时间,较大的并发处理能力,较高的吞吐量,稳定的性能参数。

可分为前端优化,应用层优化,代码层优化,存储层优化。

前端优化:网站业务逻辑之前的部分;

浏览器优化:减少Http请求数,使用浏览器缓存,启用压缩,Css Js位置,Js异步,减少Cookie传输;

CDN加速,反向代理;

应用层优化:处理网站业务的服务器。使用缓存,异步,集群

代码优化:合理的架构,多线程,资源复用(对象池,线程池等),良好的数据结构,JVM调优,单例,Cache等;

存储优化:缓存,固态硬盘,光纤传输,优化读写,磁盘冗余,分布式存储(HDFS),NOSQL等; 

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