Linux云计算 |【第三阶段】PROJECT1-DAY2

主要内容：

网站架构演变、LNP+Mariadb数据库分离、Web服务器集群（部署Nginx后端web服务器、部署NFS共享存储服务器、部署Haproxy代理服务器、部署DNS域名解析服务器）

一、网站架构演变：

随着网站访问量和业务复杂度的增加，网站架构需要不断演变以应对更高的性能、可用性和扩展性需求。以下是常见的网站架构演变过程：

1、单机版LNMP

架构描述：一台WEB服务器部署单机版LNMP

1. Linux 操作系统
2. Nginx Web 服务器
3. MySQL 或 MariaDB 数据库
4. PHP 应用服务器

特点：

• 简单易用，适合小型网站或初创项目。
• 所有服务（Web、数据库、应用）运行在同一台服务器上。
• 性能和扩展性有限，无法应对高并发和大数据量。

问题：

• 单点故障，服务器宕机会导致整个网站不可用。
• 性能瓶颈，无法应对高并发请求。

2、独立数据库服务器（LNMP+Mariadb）

架构描述：

1. Linux 操作系统
2. Nginx Web 服务器
3. MySQL 或 MariaDB 数据库
4. PHP 应用服务器

特点：

• 将数据库服务从 Web 服务器中分离出来，提高数据库性能和安全性。
• 数据库服务器可以独立扩展，增加存储和计算资源。

问题：

• Web 服务器仍然是单点故障。
• 数据库服务器可能成为性能瓶颈。

该架构将网站静态文件、代码文件等资料与数据库分离LNMP架构，当访问用户量增加时单机的处理能力及资源有限，PHP或JAVA代码的解析和执行需要消耗大量CPU资源，数据库的增删改查需要调用大量的内存资源，将两者分离可以减轻服务器的压力；Web服务器和数据库服务器的压力得到有效改善的同时，但依然存在单点故障问题；

3、Web服务器集群（代理）与Session保持

架构描述：

1. Linux 操作系统
2. Nginx 或 Apache 作为反向代理服务器
3. MySQL 或 MariaDB 数据库
4. PHP 应用服务器集群

特点：

• 使用反向代理服务器（如 Nginx 或 HAProxy）将请求分发到多个 Web 服务器。
• 通过负载均衡提高网站的并发处理能力。
• 使用 Session 保持机制（如 Redis、Memcached）确保用户会话在集群中的连续性。

问题：

• 数据库服务器仍然是单点故障。
• 需要解决 Session 同步和一致性问题。

通过Nginx、Haproxy代理服务器实现Web负载均衡集群，也可使用LVS调度器实现Web负载均衡集群。部署完Web集群后还需要考虑如何进行Session会话保持，方法很多，如：根据源IP保持，代理服务器重写Cookie信息，共享文件系统保存session，使用数据库共享session等等；

但是如果只有一台调度器依然会导致单点故障的问题，因此还需要使用Keepalived或Heartbeat之类的软件进行高可用配置；

对于网站内容而言可以分离为动态页面和静态页面，静态页面就需要数据文件，动态页面则需要CPU解析代码，需要消耗大量的CPU资源，因此可以将静态和动态分离为两组服务器，动态页面有脚本代码组成，是一种基于网页的应用程序，因此这一组服务器也称为应用服务器；

4、动静分离、数据库集群

 架构描述：

1. Linux 操作系统
2. Nginx 或 Apache 作为反向代理服务器
3. MySQL 或 MariaDB 数据库集群
4. PHP 应用服务器集群
5. 静态资源服务器（如 CDN、Nginx）

特点：

• 使用数据库集群（如主从复制、主主复制、分片）提高数据库的可用性和性能。
• 通过读写分离、分片等技术，分散数据库的负载。
• 提高数据库的扩展性和容错能力。

问题：

• 数据库集群的配置和管理复杂。
• 需要解决数据一致性和同步问题。

随着服务器的增加，虽然性能与并发量得到了明显的提升，但是数据的一致性、管理的便利性成为了新的问题，因此就需要增加统一的存储服务器，实现数据的同步一致，可以使用NFS，GlusterFS、Ceph等软件实现该功能；此时所有应用服务器都连接一台数据库服务器进行读写操作