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大型网站建设架构解决方案

2022-11-13

一.大型网站制作的特点

高并发,大流量:需要面对高并发用户,大流量访问。比如淘宝双十一活动,同一时刻产生大量交易,同时在线为亿级别

高可用:系统不间断提供服务。

海量数据:存储海量数据。

用户分布广泛,网络情况复杂:许多大型互联网为请求用户提供服务。用户分布范围广,各地网络情况千差万别。

安全环境恶劣:大型网站几乎每天都会被黑客攻击。

需求快速变更,发布频繁:和传统软件的发布频率不同,互联网产品为快速适应市场,满足用户需求,需要经常更新发布版本

渐进式发展:大型网站不是一开始就是大型网站,都是从小型网站演变发展而来的。

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二.大型网站架构解决方案

2.1 应用服务与数据服务分离

应用和数据分离后,不同特性的服务器承担不同的服务角色,网站的并发处理能力和数据存储空间得到了很大改善。但是随着用户逐渐增多,网站又一次面临挑战;数据库压力太大导致访问延迟,进而影响整个网站性能,用户体验收到影响。这时需要对网站机构进一步优化。


2.2 使用缓存改善网站性能

    淘宝买家浏览的商品集中在少部分成交数少,评价良好的商品上。既然大部分的业务访问几种在一小部分的数据上,那么如果把这一小部分数据缓存在内存中,就可以减少数据库访问压力,提高网站访问速度,改善性能。


    使用缓存后,数据压力得到有效缓解,但是单一应用服务器能够处理请求的连接有限,在网站访问高峰期,应用服务器成为整个网站的瓶颈。


2.3 使用应用服务器集群改善网站的并发处理能力

    当一台服务器的处理能力,存储空间不足时,不要换更强大的服务器,对大型网站而言,不论多么强大的服务器都不能满足网站持续增长的业务需求,对应用服务而言,应增加多台应用服务器实现集群即多台服务器部署相同的服务改善负载压力。


2.4 数据库读写分离改善数据库负载压力

    当网站到达一定规模后,数据库会因负载压力过高而成为网站的瓶颈。通过配置两台数据库主从关系,可以将一台数据库服务器的数据更新同步到另一台服务器上。网站利用数据库的主从热备功能,实现数据库读写分离,从而改善数据库负载压力。


    应用服务器在写数据的时候,访问主数据库,主数据库通过主从复制机制将数据更新同步到从数据库,这样当应用服务器读数据的时候,就可以通过从数据库获得数据,为了便于应用程序访问读写分离后的数据库,通常在应用服务器使用专门的数据访问模块,使数据库读写分离对应用透明。


2.5 使用反向代理和CDN加速网站响应

   提高网站的访问速度,主要手段有CDN和反向代理。


  CND和反向代理的基本原理都是缓存。CDN是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。反向代理是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。


2.6 使用分布式文件系统和分布式数据库系统

   任何强大的服务器都满足不了日益增长的业务需求。分布式数据库是网站数据库拆分的最后手段,只有在单表数据规模非常庞大时才使用。文件系统也是使用分布式文件系统,比如FastDFS不到万不得已,网站最常用的数据库拆分手段是业务分库,将不同业务数据库部署在不同物理服务器上。


2.7 使用nosql和搜索引擎

   随着网站业务越来越复杂,对数据存储和检索的需求也越来越复杂,网站需要采用一些非关系型数据库技术如nosql和非数据库查询技术如搜索引擎。


2.8 业务拆分

   将一个网站拆分成许多不同的应用,每个应用独立部署维护。应用之间可以通过一个超链接建立关系(在首页的导航链接每个都指向不同的应用地址),也可以通过消息队列进行数据分发,当然最多的还是通过访问同一个数据库存储系统来构成一个关联的完整系统。


2.9. 分布式服务

   随着业务拆分越来越小,应用系统的整体复杂度成指数级增加,部署维护越来越困难。既然每一个应用系统都需要执行许多相同的业务操作,比如用户管理,商品管理等,那么可以将这些共用的业务提取出来,独立部署。又这些可服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。


2.10 重视网站安全问题

   没有绝对安全的网站,大型网站是吸引黑客进行攻击的目标,因此要尽量提高网站的安全性。网站攻击与防护技术作为一对矛盾共同体,彼此不断此消彼长,也许网站经过一番大的重构和优化,在某段时间内不需要再处理高可用高性能的问题,但是修补漏洞,改善安全是每天需要面对的课题。


三. 秒杀系统架构设计分析

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    秒杀是电子商务网站常见的一种营销手段:将限量商品以极低的价格,在特定时间点开始出售。以为价格诱人,许多人趋之若鹜,在秒杀活动开始前涌入网站,等到秒杀活动开始瞬间,点击购买按钮。


    秒杀虽然对网站推广有好处,但是对网站而言是一种极大的挑战。网站在非秒杀时间段是正常运行的,而秒杀活动带来的并发访问量却是平时的几百倍甚至几千倍。绝大多数服务器在平时是用不着的,浪费很大。所以秒杀系统不同使用正常的网站业务流程,也不能和


网站交易业务共用服务器,必须专门部署秒杀服务器。


    秒杀系统技术挑战

   1.对现有网站业务造成冲击

   2.高并发下应用,数据库负载

   3.突然增加的网络及服务器带宽

   4.直接下单


    秒杀系统应对策略

   1.秒杀系统独立部署

   2.秒杀商品页面静态化

   3.租借秒杀活动网络带宽

   4.动态生成堆积下单页面URL


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