读书札记二《大型网站技术架构：核心原理与案例分析》

最新推荐文章于 2025-05-11 16:34:43 发布

榴魔芒

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分类专栏：读书札记 Web 文章标签：架构大型网站大型网站技术架构-核心原理与案例分析

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本文介绍大型网站架构的演化过程及关键技术，包括应用服务与数据服务分离、使用缓存改善性能、数据库读写分离、分布式文件与数据库系统、业务拆分与分布式服务。探讨了网站架构设计常见误区，并提出了分层、分割、分布式、集群、缓存、异步、冗余、自动化等解决方案。

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第一章大型网站架构演化

演化过程依次为：

应用程序、数据库、文件等所有资源都在一台服务器上
应用服务与数据服务分离
- 应用服务器：处理大量业务逻辑更快更强CPU
- 文件服务器：存储用户上传大量文件更大硬盘
- 数据库服务器：快速磁盘检索和数据缓存更快磁盘+更大内存
使用缓存改善网站性能
遵循二八定律：80%的业务访问集中在20%的数据上
增加分布式缓存服务器集群
使用应用服务器集群改善网站的并发处理能力
数据库读写分离
使用主从热备功能
使用反向代理和CDN加速网站响应
二者基本原理都是缓存
- CDN：部署在网络提供商的机房，使用户在请求网站服务时，可以从距离自己最近的网络提供商机房获取数据
- 反向代理：部署在网站的中心机房，当用户请求到达中心机房后，首先访问的服务器是反向代理服务器，如果反向代理服务器中缓存着用户请求的资源，就将其直接返回给用户。
使用分布式文件系统和分布式数据库系统
使用NoSQL和搜索引擎
采用非关系数据库技术和非数据库查询技术
业务拆分
分成不同的产品线，分归不同的业务团队负责，通过访问同一个数据存储系统来构成一个关联的完整系统。
分布式服务
将每个应用系统的共用业务提取出来，独立部署。由这些可复用的业务连接数据库，提供共用业务服务，而应用系统只需要管理用户界面，通过分布式服务调用共用业务服务完成具体业务操作。

网站架构设计误区中，常常出现的是企图用技术解决所有问题。案例有12306:其真正的问题不在于技术架构，而是它的业务架构，这才是要重构的重点：调整业务需求，换一种方式售票。后来证明12306确实是朝这个方向发展的：在售票方式上引入了排队机制、整点售票调整为分时段售票。其实如果能控制住并发访问量，很多棘手的技术问题也就不是什么问题了。

第二章大型网站架构模式

大型网站面临的挑战：
- 高并发访问
- 海量数据处理
- 高可靠运行

技术架构目标：
- 高性能
- 高可用
- 易伸缩
- 可扩展
- 安全

分层

分成应用层、服务层、数据层。而应用层可再细分为视图层（美工负责）和业务逻辑层（工程师负责）；服务层也可再细分为数据接口层（适配各种输入和输出的数据格式）和逻辑处理层。

分割

将上述的一层中分割成不同的应用，让不同的团队负责，部署在不同的服务器上。

分布式

分布式方案：
- 分布式应用与服务
- 分布式静态资源
- 分布式数据和存储
- 分布式计算

集群

将独立部署的服务器集群化，即多台服务器部署相同的应用构成一个集群，通过负载均衡设备共同对外提供服务。

缓存

CDN
反向代理
本地缓存
分布式缓存

异步

高效的系统解耦合手段，业务之间的消息传递不是同步调用，而是将一个业务操作分成多个阶段，每个阶段之间通过共享数据的方式异步执行进行协作。
1. 在单一服务器内部可通过多线程共享内存队列的方式实现异步，处在业务逻辑操作前面的线程将输出写入到队列，后面的线程从队列中读取数据进行处理；
2. 在分布式系统中，多个服务器集群通过分布式消息队列实现异步，分布式消息队列可以看作内存队列的分布式部署。