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大型網(wǎng)站架構(gòu)演變之9大階段 什么是大型網(wǎng)站

云知道

前言
我們以Java Web為例，來搭建一個簡單的電商系統(tǒng)，看看這個系統(tǒng)可以如何一步步演變 。
該系統(tǒng)具備的功能：

  • 用戶模塊：用戶注冊和管理
  • 商品模塊：商品展示和管理
  • 交易模塊：創(chuàng)建交易和管理
正文
階段一、單機構(gòu)建網(wǎng)站
網(wǎng)站的初期，我們經(jīng)常會在單機上跑我們所有的程序和軟件 。此時我們使用一個容器，如Tomcat、Jetty、Jboss，然后直接使用JSP/Servlet技術(shù)，或者使用一些開源的框架如Maven + Spring + Struts + Hibernate、Maven + Spring + Spring MVC + Mybatis 。最后再選擇一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來存儲數(shù)據(jù)，如MySQL、SqlServer、Oracle，然后通過JDBC進行數(shù)據(jù)庫的連接和操作 。
把以上的所有軟件包括數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序都裝載同一臺機器上，應(yīng)用跑起來了，也算是一個小系統(tǒng)了 。此時系統(tǒng)結(jié)果如下：
階段二、應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫分離
隨著網(wǎng)站的上線，訪問量逐步上升，服務(wù)器的負(fù)載慢慢提高，在服務(wù)器還沒有超載的時候，我們應(yīng)該就要做好準(zhǔn)備，提升網(wǎng)站的負(fù)載能力 。假如我們代碼層面已難以優(yōu)化，在不提高單臺機器的性能的情況下，采用增加機器是一個不錯的方式，不僅可以有效地提高系統(tǒng)的負(fù)載能力，而且性價比高 。
增加的機器用來做什么呢？此時我們可以把數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器拆分開來，這樣不僅提高了單臺機器的負(fù)載能力，也提高了容災(zāi)能力 。
階段三、應(yīng)用服務(wù)器集群
隨著訪問量繼續(xù)增加，單臺應(yīng)用服務(wù)器已經(jīng)無法滿足需求了 。在假設(shè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器沒有壓力的情況下，我們可以把應(yīng)用服務(wù)器從一臺變成了兩臺甚至多臺，把用戶的請求分散到不同的服務(wù)器中，從而提高負(fù)載能力 。而多臺應(yīng)用服務(wù)器之間沒有直接的交互，他們都是依賴數(shù)據(jù)庫各自對外提供服務(wù) 。著名的做故障切換的軟件有KeepAlived，KeepAlived是一個類似于Layer3、4、7交換機制的軟件，他不是某個具體軟件故障切換的專屬品，而是可以適用于各種軟件的一款產(chǎn)品 。KeepAlived配合上ipvsadm又可以做負(fù)載均衡，可謂是神器 。
系統(tǒng)演變到這里，將會出現(xiàn)下面四個問題：
  1. 用戶的請求由誰來轉(zhuǎn)發(fā)到到具體的應(yīng)用服務(wù)器？
  2. 有那些轉(zhuǎn)發(fā)的算法和策略可以使用？
  3. 應(yīng)用服務(wù)器如何返回用戶的請求？
  4. 用戶如果每次訪問到的服務(wù)器不一樣，那么如何維護session的一致性？
針對以上問題，常用的解決方案如下：
1、負(fù)載均衡的問題
一般以下有5種解決方案：
1、HTTP重定向
HTTP重定向就是應(yīng)用層的請求轉(zhuǎn)發(fā) 。用戶的請求其實已經(jīng)到了HTTP重定向負(fù)載均衡服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)算法要求用戶重定向，用戶收到重定向請求后，再次請求真正的集群
  • 優(yōu)點：簡單易用；
  • 缺點：性能較差 。
2、DNS域名解析負(fù)載均衡
DNS域名解析負(fù)載均衡就是在用戶請求DNS服務(wù)器，獲取域名對應(yīng)的IP地址時，DNS服務(wù)器直接給出負(fù)載均衡后的服務(wù)器IP 。
  • 優(yōu)點：交給DNS，不用我們?nèi)ゾS護負(fù)載均衡服務(wù)器；
  • 缺點：當(dāng)一個應(yīng)用服務(wù)器掛了，不能及時通知DNS，而且DNS負(fù)載均衡的控制權(quán)在域名服務(wù)商那里，網(wǎng)站無法做更多的改善和更強大的管理 。
3、反向代理服務(wù)器
在用戶的請求到達反向代理服務(wù)器時（已經(jīng)到達網(wǎng)站機房），由反向代理服務(wù)器根據(jù)算法轉(zhuǎn)發(fā)到具體的服務(wù)器 。常用的Apache，Nginx都可以充當(dāng)反向代理服務(wù)器 。