数据库考点之网站架构

如题：2019年10月：

 注：

书本上讲了两种，也算是一笔带过，但可以从整体上了解数据库在编程中的作用，所以这里还是有重要意义的，书本上详见P94页：

 LAMP这种架构是一种初始阶段的架构，一般都是小型应用。特点是：应用程序、数据库、文件等所有的资源都在一台服务器上。

通常服务器操作系统使用linux，应用程序使用PHP开发，然后部署在Apache上，数据库使用Mysql，汇集各种免费开源软件以及一台廉价服务器就可以开始系统的发展之路了。

apache主要实现如下功能：

    第一：处理http的请求、构建响应报文等自身服务；

    第二：配置让Apache支持PHP程序的响应（通过PHP模块或FPM）；

    第三：配置Apache具体处理php程序的方法，如通过反向代理将php程序交给fcgi处理。

    mariadb主要实现如下功能：

    第一：提供PHP程序对数据的存储；

    第二：提供PHP程序对数据的读取(通常情况下从性能的角度考虑，尽量实现数据库的读写分离)。

    php主要实现如下功能：

    第一：提供apache的访问接口，即CGI或Fast CGI(FPM);

    第二：提供PHP程序的解释器；

    第三：提供mairadb数据库的连接函数的基本环境。

 处理一次动态页面请求，服务器主要经历：Apache处理请求——通过CGI接口访问PHP的的应用程序——PHP应用程序调用PHP解释器执行PHP代码——PHP程序访问调用数据库——最后给客户做反馈。

何为PHP呢？？？

PHP（“PHP: Hypertext Preprocessor”，超文本预处理器的字母缩写）

PHP 是一种 HTML 嵌入式的脚本语言。php文件以.php结尾。它的很多语法来自 C，Java 和 Perl，并具有几个 PHP 独有的特点。该语言的主要目标是让 Web 开发人员快速地书写动态生成的网页。（所谓动态：交互式）。

PHP 脚本主要用于以下三个领域：

• 服务端脚本。这是 PHP 最传统，也是最主要的目标领域。开展这项工作需要具备以下三点：PHP 解析器（CGI 或者服务器模块）、web 服务器和 web 浏览器。需要在运行 web 服务器时，安装并配置 PHP，然后，可以用 web 浏览器来访问 PHP 程序的输出，即浏览服务端的 PHP 页面。如果只是实验 PHP 编程，所有的这些都可以运行在自己家里的电脑中。
• 命令行脚本。可以编写一段 PHP 脚本，并且不需要任何服务器或者浏览器来运行它。通过这种方式，仅仅只需要 PHP 解析器来执行。这种用法对于依赖 cron（Unix 或者 Linux 环境）或者 Task Scheduler（Windows 环境）的日常运行的脚本来说是理想的选择。这些脚本也可以用来处理简单的文本。
• 编写桌面应用程序。对于有着图形界面的桌面应用程序来说，PHP 或许不是一种最好的语言，但是如果用户非常精通 PHP，并且希望在客户端应用程序中使用 PHP 的一些高级特性，可以利用 PHP-GTK 来编写这些程序。用这种方法，还可以编写跨平台的应用程序。PHP-GTK 是 PHP 的一个扩展，在通常发布的 PHP 包中并不包含它。

扩展：

对于大流量、大并发量的网站系统架构来说，除了硬件上使用高性能的服务器、负载均衡、CDN等之外，在软件架构上需要重点关注下面几个环节：使用高性能的操作系统（OS）、高性能的网页服务器（Web Server）、高性能的数据库（Databse）、高效率的编程语言等。

操作系统

Linux操作系统有很多个不同的发行版，如Red Hat Enterprise Linux、SUSE Linux Enterprice、Debian、Ubuntu、CentOS等，每一个发行版都有自己的特色，比如RHEL的稳定，Ubuntu的易用，基于稳定性和性能的考虑，操作系统选择CentOS（Community ENTerprise Operating System）是一个理想的方案。

Web服务器、缓存和PHP加速

　　Apache是LAMP架构最核心的Web Server，开源、稳定、模块丰富是Apache的优势。但Apache的缺点是有些臃肿，内存和CPU开销大，性能上有损耗，不如一些轻量级的Web服务器（例如nginx）高效，轻量级的Web服务器对于静态文件的响应能力来说远高于Apache服务器。

　　Apache做为Web Server是负载PHP的最佳选择，如果流量很大的话，可以采用nginx来负载非PHP的Web请求。nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，Nginx以它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。Nginx不支持PHP和CGI等动态语言，但支持负载均衡和容错，可和Apache配合使用，是轻量级的HTTP服务器的首选。

Web服务器的缓存也有多种方案，Apache提供了自己的缓存模块，也可以使用外加的Squid模块进行缓存，这两种方式均可以有效的提高Apache的访问响应能力。Squid Cache是一个Web缓存服务器，支持高效的缓存，可以作为网页服务器的前置cache服务器缓存相关请求来提高Web服务器的速度，把Squid放在Apache的前端来缓存Web服务器生成的动态内容，而Web应用程序只需要适当地设置页面实效时间即可。如访问量巨大则可考虑使用memcache作为分布式缓存。

　　PHP的加速使用eAccelerator加速器，eAccelerator是一个自由开放源码PHP加速器，优化和动态内容缓存，提高了性能PHP脚本的缓存性能，使得PHP脚本在编译的状态下，对服务器的开销几乎完全消除。它还有对脚本起优化作用，以加快其执行效率。使PHP程序代码执效率能提高1-10倍。

　　具体的解决方案有以下几种：

　　1、squid + Apache + PHP + eAccelerator

　　使用Apache负载PHP，使用squid进行缓存，html或图片的请求可以直接由squid返回给用户。很多大型网站都采用这种架构。

　　2、nginx/Apache + PHP（fastcgi） + eAccelerator

　　使用nginx或Apache负载PHP，PHP使用fastcgi方式运行，效率较高。

　　3、nginx + Apache + PHP + eAccelerator

　　此方案综合了nginx和Apache的优点，使用Apache负载PHP，nginx负责解析其他Web请求，使用nginx的rewrite模块，Apache端口不对外开放。

数据库

　　开源的数据库中，MySQL在性能、稳定性和功能上是首选，可以达到百万级别的数据存储，网站初期可以将MySQL和Web服务器放在一起，但是当访问量达到一定规模后，应该将MySQL数据库从Web Server上独立出来，在单独的服务器上运行，同时保持Web Server和MySQL服务器的稳定连接。

　　当数据库访问量达到更大的级别，可以考虑使用MySQL Cluster等数据库集群或者库表散列等解决方案。

总的来说，LAMP架构的网站性能会远远优于Windows IIS + ASP + Access（例如月光博客）这样的网站，可以负载的访问量也非常大，国内的大量个人网站如果想要支撑大访问量，采用LAMP架构是一个不错的方案。