Stack Overflow 架构解析,其架构既有商业外包服务,也大量采用开源软件,可以全景式展现当代主流架构的风貌。
原作者:《Stack Overflow: The Architecture - 2016 Edition》
Stack Overflow 由 Jeff Atwood 和 Joel Spolsky 这两个非常著名的 Blogger 在 2008 年创建。
As of April 2014, Stack Overflow has over 4,000,000 registered users[19]and more than 10,000,000 questions,[20]with 10,000,000 questions celebrated[21]in late August 2015. Based on the type oftagsassigned to questions, the top eight most discussed topics on the site are:Java,JavaScript,C#,PHP,Android,jQuery,PythonandHTML。——wiki
总体架构
Stack Overflow 可以分解为八个切面:互联网、负载均衡、web层、服务层、缓存、推送、搜索、数据库。
First Rule:Everything is redundant
两个数据中心:纽约和科罗拉多,冗余且持续备份。其它所有关键组件都尽可能贯彻冗余原则。
物理架构
- 4 台 Microsoft SQL Server 服务器(其中 2 台使用了新的硬件)
- 11 台 IIS Web 服务器(新的硬件)
- 2 台 Redis 服务器(新的硬件)
- 3 台标签引擎服务器(其中 2 台使用了新的硬件)
- 3 台 Elasticsearch 服务器(同上)
- 4 台 HAProxy 负载均衡服务器(添加了 2 台,用于支持 CloudFlare)
- 2 台网络设备(Nexus 5596 核心 + 2232TM Fabric Extender,升级到 10Gbps 带宽)
- 2 台 Fortinet 800C 防火墙(取代了 Cisco 5525-X ASAs)
- 2 台 Cisco ASR-1001 路由器(取代了 Cisco 3945 路由器)
- 2 台 Cisco ASR-1001-x 路由器
逻辑架构
The Internets 互联网
DNS服务:外包CloudFlare + 自建DNS
其实外包DNS服务应该已经可以满足服务,不过出于保险起见,还是有一套自建的DNS Server。
看来trust issues 中外一致啊。
Load Balancers 负载均衡
HAProxy 1.5.15 on CentOS 7
支持TLS (SSL)流量。关注HAProxy 1.7,它即将支持HTTP/2。
引入开源架构之后,就必须持续关注、跟进社区的发展动态。
吃着碗里的,看着锅里的,永远不能停。
Web Tier Web层
IIS 8.5, ASP.Net MVC 5.2.3, and .Net 4.6.1
Service Tier 服务层
IIS, ASP.Net MVC 5.2.3, .Net 4.6.1, and HTTP.SYS
Cache缓存
Redis
L1级别:HTTP 缓存
L2级别:L1级别缓存失败之后,通过Redis获取数据
L1&L2都是无法命中的情况下,会从数据库查询,并更新到缓存和Redis。
缓存更新:基于发布/订阅模型,利用这个机制来清除其他服务上的 L1 缓存,用来保持 web 服务器上的缓存一致性。
另外Redis实例的CPU都很低,不到2%,这点很惊人。
Push推送
开源库:NetGrain
使用 websocket 向用户推送实时的更新内容,比如顶部栏中的通知、投票数、新导航数、新的答案和评论。在高峰时刻,大约有 50 万个并发的 websocket 连接,这可是一大堆浏览器。
一个有趣的事实:其中一些浏览器已经打开超过 18 个月了。Someone should go check if those developers are still alive!!
问题:临时端口、负载均衡上的文件句柄耗尽,都是非常有趣的问题,我们稍后会提到它们。
Search搜索
Elasticsearch集群,每个ES集群都有3个Node
什么不用Solr?我们需要在整个网络中进行搜索(同时有多个索引),在我们进行决策的时候 Solr 还不支持这种场景。
还没有使用 2.x 版本的原因,是因为2.x 版本中类型(types)有了很大的变化,这意味着想要升级的话我们得重新索引所有内容。
没有足够的时间来制定需求变更和迁移的计划。
Database数据库
SQLServer
Our usage of SQL is pretty simple. Simple is fast.
数据库中只有一个存储过程,而且我打算把这个最后残留的存储过程也干掉,换成代码。
监控系统
Opserver:轻量级监控系统,基于 asp.net MVC 框架,可监控:
Servers
SQL clusters/instances
redis
elastic search
exception logs
haproxy