架构的模式

架构的模式

容目录：

• 分层
• 分割
• 分布式集群
• 缓存
• 异步
• 冗余
• 自动化
• 附：思维导图

《大型网站技术架构》读书笔记 - 架构的模式

大CC上周写的读书笔记记录的是网络的升级路线，其中用到的各种技术手段只是点到即止（《大型网站技术架构》读书笔记 - 网站的技术升级路线）；今天写的第二篇笔记，讨论架构的模式；这篇文章，其中主干是书中的重点笔记，分支和内容则是我展开的思考，如有不对的地方，还请大家指出；

需要说明，模式不是万能的，任何模式都是一定应用场景的经验总结；离开具体的场景生搬硬套就偏离的模式总结的初衷；

分层

随着应用框架的普及，分层的概念已经深入人心；从我们学习写web代码开始，框架就要求我们通过分层开发来适应框架的结构；只是到后来，才逐渐体会到分层带来的好处； 
最基本的分层一般分为以下三层： 
应用层：面向终端用户的应用； 
服务层：为应用层提供服务的通用服务； 
数据层：数据存储层； 
分层架构是逻辑上的，但物理上也可部署在不同的机器上。

分割

网站大了，通过分割网站的功能和业务，大而化小，将不同的模块分布式部署，从而提高并发处理能力和功能扩展能力；

分布式集群

当单机负载无法满足我们的需求时，就会考虑分布式：

分布式静态资源 （动静分离）

这是最为简单的分布式，将网站中的静态资源分离出去，部署到别的机器上， 减轻应用服务器压力；这种分离最为简单，而且性能提升明显；同时，采用独立域名，加大浏览器的并发加载量，让网站更快的呈现在用户面前；web优化中有这么一个优化顺序，先前端后后台，前端优化是需要时间最少而见效最快的方式，关于具体的优化步骤和效果，可以参考大CC之前写的这篇文章：WEB站点性能优化实践（加载速度提升2s）

分布式应用和服务

分层和分割后的应用分布式部署，提升性能、增加网站的伸缩性和扩展性；

分布式数据和存储

包括关系数据库的分布式和NoSQL的分布式；关系数据库的分布式，可以细分为分表和数据分片；数据库的分布式不是那么简单，阿里的OceanBase项目貌似是做到了关系数据库的分布式； 
Nosql的分布式相对简单许多，例如新浪的redis使用场景，就是分布式存储微博内容；关于新浪redis的分布式应用，请移步这篇文章：Redis 在新浪微博中的应用

分布式计算

以Hadoop和MapReduce为代表的分布式计算，主要应用场景为日志分析、索引建立，数据挖掘等，实时处理的分布式计算还是见得少；

分布式要注意的问题

任何事务都有其两面性，分布式并不一定就是好的，在网络访问量小的时候，没必要分布式，单机处理能大大节省运维成本； 
分布式需要注意以下问题：

• 分布式服务器见通信的网络开销
• 服务器多了，服务器宕机概率增大
• 如何保持分布式存储的数据的一致性，一台机器宕机后故障恢复，如何保证一致性；
• 分布式事务难以保证
• 分布式部署后，结构会复杂很多，这带来了维护的困难

缓存

最简单的缓存是本地缓存：有页面缓存、前端页面静态化、前端页面的片段化缓存、以及数据缓存；大CC之前介绍过一篇关于Yii的缓存配置，有兴趣可以参考：Yii 的缓存（页面缓存配置实例） 
需要缓存的内容多了，单机装不下，就得考虑分布式缓存； 
反向代理也是缓存的一种，反向代理将缓存放到了应用层的前面，用户请求还未接入到应用层，反向代理就将之前被访问过的内容返回给用户； 
CDN也是缓存，一般由第三方服务商提供；相比反向代理，CDN这个缓存与用户又近了一步； 
下图展示了用户的WEB请求中会遇到的缓存；  
 
CDN提供最基础的缓存（静态化的页面和静态资源（css、js等）； 
反向代理提供与CDN类似的数据； 
WEB服务器的缓存提供片段化的缓存和警惕资源缓存；页面中变化的部分则需要通过web服务器生成，其中涉及到调用应用服务器； 
应用服务器中的缓存为计算结果的缓存；主要是内容缓存；基础数据缓存；

异步

使用SEDA（分段消息驱动）设计，异步非阻塞技术，可提高系统可用性，加快网站响应速度； 
异步还有个好处，就是消除并发访问高峰；发到后台的请求通过消息队列存起来，起到缓冲作用，后台按照其处理能力依次处理； 
在实现上，单一服务器上使用多线程共享内存队列来实现异步，在集群中，通常使用分布式消息队列来实现，比如我们用到的MQ、ZeroQ等；

冗余

考虑到数据安全，备份必不可少；冷备份没有什么好说的，主要是热备，架构的设计中需要考虑数据的热备；

自动化

自动化应该是程序员最应该掌握的基础技能；一般而言，自动化要求的技术含量不是很高，但却是长期实践的经验结晶；自动化能有效的降低公司运营成本，提升程序员的生活质量，想想就欢乐，重复的工作都交给机器来做，创造性的工作才需要人来参与嘛；自动化主题广泛，大致包含以下方面： 
发布过程自动化 
自动化代码管理 
自动化测试 
自动化部署 
自动化监控 
自动化失效转移和恢复 
自动化降级 
自动化分配资源

附：思维导图

卓越亚马逊地址： 《大型网站技术架构》 
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Posted by: 大CC | 09APR,2014 
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