淺議大型網(wǎng)站動態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)

1、淺談大型動態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)動態(tài)應(yīng)用，是相對于靜態(tài)容而言，是指以c/c+、php、Java、perl、.net等服務(wù)器端語言開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件，比如論壇、網(wǎng)絡(luò)相冊、交友、BLOG等常見應(yīng)用。動態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)通常與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、緩存系統(tǒng)、分布式存儲系統(tǒng)等密不可分。大型動態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)平臺主要是針對于大流量、高并發(fā)建立的底層系統(tǒng)架構(gòu)。大型的運行需要一個可靠、安全、可擴(kuò)展、易維護(hù)的應(yīng)用系統(tǒng)平臺做為支撐，以保證應(yīng)用的平穩(wěn)運行。大型動態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)又可分為幾個子系統(tǒng)：l Web前端系統(tǒng)l 負(fù)載均衡系統(tǒng)l 數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)l 緩存系統(tǒng)l 分布式存儲系統(tǒng)l 分布式服務(wù)器管理系統(tǒng)l 代碼分發(fā)系統(tǒng)Web前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：為了達(dá)到不同

2、應(yīng)用的服務(wù)器共享、避免單點故障、集中管理、統(tǒng)一配置等目的，不以應(yīng)用劃分服務(wù)器，而是將所有服務(wù)器做統(tǒng)一使用，每臺服務(wù)器都可以對多個應(yīng)用提供服務(wù)，當(dāng)某些應(yīng)用訪問量升高時，通過增加服務(wù)器節(jié)點達(dá)到整個服務(wù)器集群的性能提高，同時使他應(yīng)用也會受益。該Web前端系統(tǒng)基于Apache/Lig d/Eginx等的虛擬主機(jī)平臺，提供PHP程序運行環(huán)境。服務(wù)器對開發(fā)人員是透明的，不需要開發(fā)人員介入服務(wù)器管理 負(fù)載均衡系統(tǒng)負(fù)載均衡系統(tǒng)分為硬件和軟件兩種。硬件負(fù)載均衡效率高，但是價格貴，比如F5等。軟件負(fù)載均衡系統(tǒng)價格較低或者免費，效率較硬件負(fù)載均衡系統(tǒng)低，不過對于流量一般或稍大些來講也足夠使用，比如lvs/nginx

3、/haproxy。大多數(shù)都是硬件、軟件負(fù)載均衡系統(tǒng)并用。數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖： 由于Web前端采用了負(fù)載均衡集群結(jié)構(gòu)提高了服務(wù)的有效性和擴(kuò)展性，因此數(shù)據(jù)庫必須也是高可靠的才能保證整個服務(wù)體系的高可靠性，如何構(gòu)建一個高可靠的、可以提供大規(guī)模并發(fā)處理的數(shù)據(jù)庫體系？我們可以采用如上圖所示的方案：1) 使用 MySQL 數(shù)據(jù)庫，考慮到Web應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫讀多寫少的特點，我們主要對讀數(shù)據(jù)庫做了優(yōu)化，提供專用的讀數(shù)據(jù)庫和寫數(shù)據(jù)庫，在應(yīng)用程序中實現(xiàn)讀操作和寫操作分別訪問不同的數(shù)據(jù)庫。2) 使用 MySQL Replication 機(jī)制實現(xiàn)快速將主庫（寫庫）的數(shù)據(jù)庫復(fù)制到從庫（讀庫）。一個主庫對應(yīng)多個從庫，主庫

4、數(shù)據(jù)實時同步到從庫。 3) 寫數(shù)據(jù)庫有多臺，每臺都可以提供多個應(yīng)用共同使用，這樣可以解決寫庫的性能瓶頸問題和單點故障問題。 4) 讀數(shù)據(jù)庫有多臺，通過負(fù)載均衡設(shè)備實現(xiàn)負(fù)載均衡，從而達(dá)到讀數(shù)據(jù)庫的高性能、高可靠和高可擴(kuò)展性。5) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器分離。6) 從數(shù)據(jù)庫使用BigIP做負(fù)載均衡。緩存系統(tǒng)緩存分為文件緩存、存緩存、數(shù)據(jù)庫緩存。在大型Web應(yīng)用中使用最多且效率最高的是存緩存。最常用的存緩存工具是Memcachd。使用正確的緩存系統(tǒng)可以達(dá)到實現(xiàn)以下目標(biāo)：1、 使用緩存系統(tǒng)可以提高訪問效率，提高服務(wù)器吞吐能力，改善用戶體驗。2、 減輕對數(shù)據(jù)庫與存儲集服務(wù)器的訪問壓力3、 Memcac

5、hed服務(wù)器有多臺，避免單點故障，提供高可靠性和可擴(kuò)展性，提高性能。分布式存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖： WEB系統(tǒng)平臺中的存儲需求有下面兩個特點： 1) 存儲量很大，經(jīng)常會達(dá)到單臺服務(wù)器無法提供的規(guī)模，比如相冊、視頻等應(yīng)用。因此需要專業(yè)的大規(guī)模存儲系統(tǒng)。 2) 負(fù)載均衡cluster中的每個節(jié)點都有可能訪問任何一個數(shù)據(jù)對象，每個節(jié)點對數(shù)據(jù)的處理也能被其他節(jié)點共享，因此這些節(jié)點要操作的數(shù)據(jù)從邏輯上看只能是一個整體，不是各自獨立的數(shù)據(jù)資源。因此高性能的分布式存儲系統(tǒng)對于大型應(yīng)用來說是非常重要的一環(huán)。（這個地方需要加入對某個分布式存儲系統(tǒng)的簡單介紹。）分布式服務(wù)器管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖： 隨著訪問流量的不斷增加，大多的

6、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)都是以負(fù)載均衡集群的方式對外提供服務(wù)，隨之集群規(guī)模的擴(kuò)大，原來基于單機(jī)的服務(wù)器管理模式已經(jīng)不能夠滿足我們的需求，新的需求必須能夠集中式的、分組的、批量的、自動化的對服務(wù)器進(jìn)行管理，能夠批量化的執(zhí)行計劃任務(wù)。在分布式服務(wù)器管理系統(tǒng)軟件中有一些比較優(yōu)秀的軟件，其中比較理想的一個是 Cfengine。它可以對服務(wù)器進(jìn)行分組，不同的分組可以分別定制系統(tǒng)配置文件、計劃任務(wù)等配置。它是基于C/S 結(jié)構(gòu)的，所有的服務(wù)器配置和管理腳本程序都保存在Cfengine Server上，而被管理的服務(wù)器運行著 Cfengine Client 程序，Cfengine Client通過SSL加密的連接定期的向服務(wù)

7、器端發(fā)送請求以獲取最新的配置文件和管理命令、腳本程序、補丁安裝等任務(wù)。 有了Cfengine 這種集中式的服務(wù)器管理工具，我們就可以高效的實現(xiàn)大規(guī)模的服務(wù)器集群管理，被管理服務(wù)器和 Cfengine Server 可以分布在任何位置，只要網(wǎng)絡(luò)可以連通就能實現(xiàn)快速自動化的管理。 代碼發(fā)布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：隨著訪問流量的不斷增加，大多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)都是以負(fù)載均衡集群的方式對外提供服務(wù)，隨之集群規(guī)模的擴(kuò)大，為了滿足集群環(huán)境下程序代碼的批量分發(fā)和更新，我們還需要一個程序代碼發(fā)布系統(tǒng)。這個發(fā)布系統(tǒng)可以幫我們實現(xiàn)下面的目標(biāo)：1) 生產(chǎn)環(huán)境的服務(wù)器以虛擬主機(jī)方式提供服務(wù)，不需要開發(fā)人員介入維護(hù)和直接操作，提供發(fā)布系統(tǒng)可以實現(xiàn)不需要登陸服務(wù)器就能把程序分發(fā)到目標(biāo)服務(wù)器。 2) 我們要實現(xiàn)部開發(fā)、部測試、生產(chǎn)環(huán)境測試、生產(chǎn)環(huán)境