The App Engine Architecture 翻译

from Programming.Google.App.Engine

第三章

3.1 The App Engine Architecture

 

 

 

一个传入请求,首先会交给App引擎前端（App Engine frontend）。这一过程由负载平衡器（load balancer）完成，它的作用是将众多请求最优化地分配到不同的前端服务器（frontend servers）上。某个请求由负载平衡器转发到众多的前端服务器之一后，前端就会根据请求路径的域名（可能是一个Google Apps domain and subdomain 或者是一个appspot.com subdomain）确定这个请求是请求的哪个应用程序，然后查询这个应用程序的配置以决定下一个步骤。

应用程序的配置告诉前端如何根据请求的URL地址来处理这些请求。一个URL路径可以映射到一个静态文件，他们会被直接送达给客户端，如图像或一段 JavaScript代码文件。或者，一个URL路径可以映射到一个请求处理程序，它是一些应用程序代码，用来生成响应。应用程序的配置是和用户开发的应 用程序一起上传的。

如果一个请求的URL路径不能在应用程序的配置中找到匹配，前端会返回一个HTTP 404 “Not Found” error响应到客户端。如果你想让客户端获得一个定制的回应，比如一个反映HTTP 404 “Not Found” error的友好的HTML代码，你可以在配置中定义一个URL映射，将所有的网址请求映射到一个可以返回定制回应的程序上。

如果一个URL路径映射到一个静态文件，前端服务器就会将这个请求转发到静态文件服务器（static file servers）上。这些服务器是专门为请求提供静态文件。因为静态文件不会经常变化，所以这些服务器在网络拓扑结构和缓存方面都进行了优化，以便静态资 源的快速传送。在应用程序的配置中，用户需要告诉App Engine哪些是应用程序需要的静态文件。当您上传应用程序时，这些静态文件就会被放到静态文件服务器上。

如果请求的URL路径匹配到一个请求处理程序，前端服务器就会将这个请求转发到应用服务器（app servers）上。应用服务器池

会启动一个相应的应用程序实例，如果已经有一个对应的实例，则重用已存在的实例。应用服务器也是根据配置中URL路径和请求处理程序的对应关系找到对应的请求处理程序的。

用户可以通过配置前端，使用谷歌帐户来验证用户。前端可以用几个级别的授权，限制一些URL路径的访问权限：所有用户，

已登录有用户，或者应用程序管理员。如果使用谷歌应用程序的域（Google Apps domain），您还可以设置你的应用程序只允许这个域的用户访应用程。前端检查用户是否登录，如果没有，会重定向到谷歌帐户登录界面。

应用程序服务器（app servers）使用几个策略来分发请求，并启动处理程序实例，这取决于应用程序的网络流量和资源使用状况。应用服务器的一个目标是最大化应用实例的吞吐 量，使尽可能多的需要的实例运行来处理请求，尽可能少的实例处于空闲。应用服务器的另一个设计目标是，一个请求处理程序不能干涉同台服务器上的另外的请求 处理程序的行为和性能。

当一个应用服务器（app servers）接收到请求时，服务器检查配置，以确定使用哪些请求处理程序来处理该请求，并调用它们。服务器管理本地资源，包括CPU，内存和执行时间，以确保应用程序不会干扰其他应用程序的资源使用。

用户的应用程序代码运行在运行时环境（runtime  environment）中，他是服务器硬件和操作系统之上的一个抽象层。运行时环境是一个“沙箱（sandbox）”，它只允许应用程序使用服务器的资源，而不允许干扰其他应用程序的功能。例如，沙箱不允许向

服务器的文件系统中写操作，也不允许随意地打开网络连接到其他主机。

但是应用程序可以访问运行时环境以外的各种服务。例如，URL Fetch service 服务允许一个应用程序使用HTTP连接到远程机器，或者使用谷歌的基础设施来获取网页。这些服务和谷歌自己的应用程序如Gmail, Google Reader和Picasa使用的服务是相同的。这些服务提供了一个可扩展的替代方案，这样就不用用户自己开发和执行类似的任务。同时，所有应用服务器使 用相同的服务，这样一个处理程序保存到datastore中的数据可以被另一个处理程序直接使用。

请求处理程序准备好响应，然后返回，并终止。应用程序服务器不会发送任何数据到客户端，直到请求处理程序已终止，因此它不能保持数据流或保持连接很长一段时间。当处理程序终止时，应用服务器返回响应，至此请求完成。

前端可以定制客户端的响应。例如如果客户端支持压缩的响应，前端可以将响应数据使用“gzip压缩”格式压缩。这适用于应用程序和静态文件的响应，并自动完成。前端使用几个技术，以确定何时合适使用响应压缩，例如基于Web标准或者已知的浏览器行为。 

前端，应用服务器和静态文件服务器都是由应用管理器（app master）管理。