互联网架构的演变

1.互联网架构的演变

    大型网站的技术挑战主要来自于庞大的用户，高并发的访问和海量的数据，任何简单的业务一旦需要处理数以P计的数据和数以亿计的用户，问题就会变得很棘手。大型网站架构主要就是解决这类问题（了解详情推荐李智慧《大型网站技术架构：核心原理与案例分析》）。下面是2017天猫双十一的数据：

   1.1 初始阶段的网站架构

大型网站都是从小网站发展而来，网站架构也一样。小型网站最开始没有太多人访问，只需要一台服务器就绰绰有余，这时的网站架构如图所示：

1.2应用服务和数据服务分离

随着网站业务的发展，一台服务器逐渐不能满足需求：越来越多的用户访问导致性能越来越差，越来越多的数据导致存储空间不足。这时就需要将应用和数据分离。应用和数据分离后整个网站使用三台服务器：应用服务器、文件服务器和数据库服务器，如图所示：

1.3使用缓存改善网站性能

网站访问特点和现实世界的财富分配一样遵循二八定律：80%的业务访问集中在20%的数据上。那么如果把这一小部分数据缓存在内存中，是不是就可以减少数据库的访问压力，提高整个网站的数据访问速度，改善数据库的写入性能？网站使用缓存可以分为两种：缓存在应用服务器的本地缓存和缓存在专门的分布式服务器上的远程缓存。

使用缓存后，数据访问压力得到有效缓解，但是单一应用服务器能够处理的请求连接数有限，在网站访问高峰期，应用服务器成为整个网站的瓶颈。

1.4使用应用服务器集群改善网站的并发处理能力

通过负载均衡调度服务器，可以将来自用户浏览器的访问请求分发到应用服务器集群中的任何一台服务器上。

1.5数据库读写分离

网站使用缓存后，使绝大部分数据读操作访问都可以不通过数据库就可以完成，但仍有一部分读操作（缓存访问不命中，缓存过期）和全部的写操作需要访问数据库，在网站的用户达到一定规模后，数据库因为负载压力过高而成为网站的瓶颈。这就需要实现数据库读写分离。

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库时，就可以通过从数据库获得数据。

1.6使用反向代理和CDN加速网站响应

由于中国复杂的网络环境，不同地区的用户访问网站时，速度差别也极大。为了提供更好的用户体验，留住用户，网站需要加速网站访问速度。主要手段有使用CDN和反向代理。

1.7使用分布式文件系统和分布式数据库系统

1.8使用NoSQL和搜索技术

nosql和搜索引擎都是源自互联网的技术手段，对可伸缩的分布式特性具有更好的支持。应用服务器则通过一个统一的数据访问模块访问各种数据，减轻应用程序管理诸多数据源的麻烦。

1.9业务拆分

大型网站为了应对日益复杂的业务场景，通过使用分而治之的手段将整个网站业务分为不同的产品线，如大型购物交易网站就会将首页、商铺、订单、卖家、买家等拆分为不同的产品线。

1.10分布式服务

随着业务拆分越来越小，存储系统越来越庞大，应用系统的整体复杂度呈指数级增加，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，那么可以将这些共同的业务提取出来，独立部署。

2.淘淘商城架构

2.1功能列表

后台管理系统：管理商品、订单、类目、商品属性规格、用户管理以及内容发布等功能。

前台系统：登录注册、浏览商品、首页、下单等操作

会员系统：查询订单、收藏的商品、优惠券、团购信息

订单系统：提供下单、查询订单、修改订单、定时处理

搜索系统：提供商品的搜索功能

单点登录系统：为多个系统之间提供用户登录凭证以及查询登录用户的信息

2.2淘淘商城系统架构