對大型網站技術的理解可以基于架構技術原理的組織方法，以架構元素為維度，從系統性能、可用??性、可擴展性等角度闡述網站架構的技術要點、可擴展性和安全性。還有一種更直觀的組織方式，從不同架構層級使用的網站架構技術維度來描述。

網站系統架構的層次結構如下圖所示：

本網站架構層次分為8個層次。數據庫中心機房架構是上述所有架構的物理基礎；安全架構和數據庫采集監控架構是貫穿各個層面的重要保障。這兩種架構主要解決五個業務相關層面的安全問題和數據采集與監控問題，一直是需要關注的領域；

對于目前的大規模網絡，可以分為五個方面：前端、應用層、服務層、存儲層、后端。簡單的說，前端存儲靜態網頁，不涉及業務，是為了讓客戶端能夠及時響應，展示一些靜態內容；應用層是處理業務邏輯的地方，前端開發的代碼主要發布在這個地方。實際用戶的各種業務處理也主要在這個地方進行；服務層介于應用層和存儲層之間，主要為兩者提供各種分布式服務，比如分布式緩存，可以減輕存儲層的壓力，盡快響應應用層的請求提高性能；存儲層存儲各種業務數據關系和非關系數據庫和文件之間數據同步的區域；以上四個層次可以說是實時業務功能。如果某一層面出現問題，將直接影響用戶體驗。在這四個層面的背后，有一個后端，不直接與用戶溝通，而是從上述業務通過搜索引擎、數據倉庫、推薦系統等，創造出更有價值的信息，并為用戶提供支持。后端業務。

1.前端架構

（包括：瀏覽器優化技術、CDN、動靜態分離、靜態資源獨立部署、圖片服務、反向代理、DNS等7項技術）

前端是指用戶在請求到達網站應用服務器之前經過的鏈接。它通常不包含網站業務邏輯，也不處理動態內容。一般你打開一個網頁或者界面的時候，一輸入URL就能看到的信息就屬于這部分，然后慢慢加載，就是后續業務層的內容，因為內容是靜態的，會沒變。可以在各個地方準備，放在CDN中，達到瞬間響應的效果。為了達到這個效果，有以下架構技術：

瀏覽器優化技術

不是優化瀏覽器，而是通過優化響應頁面來加速瀏覽器頁面的加載和顯示。常用的有頁面緩存、合并HTTp減少請求次數、使用頁面壓縮等。

CDN

內容分發網絡部署在網絡運營商的機房。通過將靜態頁面內容分發到離用戶最近的CDN服務器，用戶可以通過最短路徑獲取內容。

動靜分離，靜態資源獨立部署

靜態資源，如JS、CSS等文件部署在專用服務器集群上，與Web應用動態內容服務分離，使用專用（二級）域名。

圖片服務

圖片不是指網站logo、按鈕圖標等，這些文件屬于上面提到的靜態資源，需要和JS、CSS一起部署。這里的圖片是指用戶上傳的圖片，如產品圖片、用戶頭像等。圖片服務也適用于獨立部署的圖片服務器集群，使用獨立（二級）域名。

反向代理

部署在網站機房，在應用服務器、靜態資源服務器、圖片服務器前提供頁面緩存服務。

域名解析

域名服務，將域名解析為Ip地址，使用DNS實現DNS負載均衡，配置CDN也需要修改DNS，使域名解析為指向CDN服務器。

2.應用層架構

（包括：開發框架、頁面渲染、負載均衡、管理、動態頁面靜態、業務拆分、虛擬服務器等7項技術）

應用層是處理網站主要業務邏輯的地方。一般而言，pHp或Java等技術實現的網絡邏輯和前端框架均參考本部分內容。這部分是交互業務實現的主要層次。相應的架構技術有：

開發框架

網站業務是多變的。網站的大部分軟件工程師都在加班加點開發網站業務。一個好的開發框架非常重要。一個數的開發框架應該能夠將關注點分開，讓美工和開發工程師可以做自己的事情，輕松協作。同時，應內置一些安全策略，以防止 Web 攻擊。

頁面渲染

整合單獨開發維護的動態內容和靜態頁面模板，形成一個完整的頁面，最終呈現給用戶。

負載均衡

多個應用服務器組成集群，通過負載均衡技術將用戶請求分發到不同的服務器，以應對大量用戶同時訪問帶來的高并發負載壓力。

管理

為了實現高可用的應用服務器集群，應用服務器通常被設計為無狀態的，不存儲用戶請求上下文信息。但是網站服務通常需要維護用戶會話信息，需要特殊的機制管理才能使集群甚至跨集群的應用服務器可以共享。

靜態化動態頁面

對于特別訪問和更新不頻繁的動態頁面，可以將其設為靜態，即生成靜態頁面，并使用靜態頁面優化方法加速用戶訪問，如反向代理、CDN、瀏覽器緩存等。

業務拆分

將復雜龐大的業務拆分成多個較小規模的產品，獨立開發、部署和維護，不僅降低了系統耦合度，還方便了數據庫業務分庫。按業務拆分關系數據庫技術難度相對較小，效果也比較好。

虛擬化服務器

將物理服務器虛擬化為多態虛擬服務器。對于并發訪問量低的服務，更容易用更少的資源構建高可用的應用服務器集群。

3.服務層架構

（包括：分布式消息、分布式服務、分布式緩存、分布式配置等4項技術）

提供基礎服務，調用應用層，完成網站業務。服務層介于應用層和存儲層之間。顧名思義，它為應用層提供各種服務。服務層本身的內容來源可能與存儲層有關。比如緩存就是在存儲層做一部分數據。處理和顯示被供應層快速調用。服務層的架構技術主要是幾個分布式的服務功能：

分布式消息

利用消息隊列機制實現消息的異步發送和業務與業務、業務與服務的低耦合業務關系。

分布式服務

提供高性能、低耦合、易于使用、易于管理的分布式服務，并在網站上實施面向服務的架構（SOA）。

分布式緩存

通過可擴展的服務器集群提供大規模的熱數據緩存服務是網站性能優化的重要手段。

分布式配置

系統運行需要配置很多參數。如果需要修改這些參數，比如在分布式緩存集群中添加新的緩存服務器，則需要修改應用客戶端的緩存服務器列表的配置并重啟應用服務器。分布式配置提供系統運行過程中的動態配置推送服務，無需重啟服務器即可將配置變化實時推送到應用系統。

4.存儲層架構

（包括：分布式文件、關系數據庫、數據庫、數據同步等4項技術）

為數據和文件提供持久的存儲訪問和管理服務。這一層也是一般意義上的數據庫層，主要用于存儲各種數據。當然，大型網站中數據層的概念不僅包括傳統的關系型數據庫，還包括分布式文件數據、數據庫、數據同步技術等。存儲層的架構技術主要包括：

分布式文件

網站在線業務中需要存儲的文件大多是圖片、網頁、視頻等相對較小的文件，但這些文件的數量非常多，而且通常還在不斷增加，并且需要具有更好可擴展性的分布式文件。系統。

關系數據庫

主要業務大部分是基于關系型數據庫開發的，但是關系型數據庫對集群擴展性的支持較差。通過在應用的數據訪問層增加數據庫訪問的路由功能，根據業務配置將數據庫訪問路由到不同的物理數據庫，實現分布式訪問關系型數據庫。

數據庫

目前各種數據庫層出不窮，在內存管理、數據模型、集群分布式管理等方面各有優勢，但從社區活躍度來看，無疑是目前最好的。

數據同步

在支持全球數據共享的分布式數據庫技術成熟之前，擁有多個數據中心的網站必須在多個數據中心之間同步數據，以確保每個數據中心都有完整的數據。在實踐中，為了降低數據庫的壓力php大型網站技術架構，將數據庫的事務日志（或寫操作日志）同步到其他數據中心，根據日志重放數據php大型網站技術架構，實現數據同步。

5.后臺架構

（包括：搜索引擎、數據倉庫、推薦系統等3項技術）

在web應用中，除了處理用戶的實時訪問請求，還有一些后臺非實時的數據分析需要處理。后端架構主要進行一些非實時操作，為前端業務處理提供支持。主要的架構技術有：

搜索引擎

即使是網站內部的搜索引擎，也需要增量和全量數據更新、索引構建等，這些操作都是通過后臺系統定期執行的。

數據倉庫

根據線下數據，提供數據分析和數據挖掘服務。

推薦系統

社交網站和購物網站通過挖掘人與人之間、人與產品之間的關系，發展潛在的人際關系和購物興趣，為用戶提供個性化的推薦服務。

6.數據收集與監控

（包括：瀏覽器數據采集、服務器業務數據采集、服務器性能數據采集、系統監控、系統告警等5項技術）

監控網站訪問和系統運行，為網站運營決策和運維管理提供支持。數據采集??和監控存在于整個業務架構的生命周期中。業務上線后，業務是否正常運行，運維人員的主要工作就是數據的采集和監控。當業務系統出現故障或性能出現問題時，也需要更換系統進行支持和問題定位，進而解決問題。該級別的主要架構技術有：

瀏覽器數據收集

通過在網頁中嵌入JS腳本，收集用戶瀏覽器環境和操作記錄，分析用戶行為。

服務器業務數據收集

服務器業務數據包括兩種，一種是收集服務器端記錄的用戶請求操作日志；另一種是在應用運行時收集業務數據，比如要處理的消息數。

服務器性能數據收集

收集服務器性能數據，如系統負載、內存使用情況、網卡流量等

系統監控

將上述收集到的數據以圖表的形式展示出來，方便運維人員監控網站的運行狀態。這一步只是一個系統監控。更高級的做法是根據采集到的數據進行自動化運維，自動處理系統異常，吸收自動化控制。

系統報警

如果采集到的數據超過正常情況的預設閾值，例如系統負載過高，會通過郵件、短信、語音電話等方式發出報警信號，等待管理員介入工程師。

7.安全架構

（包括：網絡攻擊、數據保護等2項技術）

保護網站免受攻擊和敏感信息泄露。安全也是企業正常運營的一個非常重要的問題。安全有兩個主要方面。一是來自外界的攻擊和防護，會影響網站業務的可用性和性能；另一個是網站內部數據的安裝和保護，這會影響到數據層的敏感信息總數。主要的安全架構技術有：

網絡攻擊

HTTp 請求發起的最有害的攻擊是 XSS 和 SQL 注入攻擊。但只要措施得當，這兩種攻擊相對容易防范。

數據保護

敏感信息的加密傳輸和存儲，以保護網站和用戶資產。

8.數據中心機房架構

（包括：機房架構、機柜架構、服務器架構等3項技術）

大型網站所需的服務器規模數以萬計，機房的物理結構也需要注意。對于大型網絡系統，物理服務器的數量勢必非常龐大。這樣就必須在機房、機柜、服務器等層次上有相應的規劃，才能更好的支持以上各個層次。

機房架構

對于一個10萬臺服務器的大型網站，每臺服務器的耗電量（包括服務器本身的耗電量和空調的耗電量）每年大約需要2000元左右，所以每年的機房電費為該網站將耗資2億元人民幣。數據中心能耗問題越來越嚴重。在選擇數據中心的地理位置時，趨勢是選擇散熱良好、供電充足的地方。

機柜結構

包括機柜尺寸、網線布局、指示燈規格、不間斷電源、電壓規格（是48V DC還是220V AC民用）等一系列問題。

服務器架構

由于大型網站的服務器采購規模較大，大多使用定制服務器，而不是購買完整的服務器。根據網站應用需求，定制硬盤、內存甚至CpU，去除不必要的外圍接口（顯示輸出接口、鼠標、鍵盤輸入接口），使空間結構有利于散熱。

原文：

網站欄目：大型網站架構的技術要點與應用層的組織方式分析
文章位置：http://m.newbst.com/news7/295007.html

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