大型網站架構模式筆記

分層

分層是企業應用一種常見的架構模式，將系統在橫向維度上切分為幾個部分，每個部分負責一部分相對比較單一的職責，然後通過上層對下層的依賴和呼叫組成一個完整的系統。

大型網站分層架構

應用層	負責具體業務和檢視展示，如搜尋輸入和結果展示
服務層	為應用層提供服務支援，如使用者管理服務，購物車服務
資料層	提供資料儲存訪問服務，如資料庫、快取、檔案、搜尋引擎等

在實際中，大的分層結構內部可以再次分層，如應用層可以分為檢視層和業務邏輯層；服務層可以細分為資料介面層(適配各種輸入和輸出資料格式)和邏輯處理層。進行分層的優點就是支援網站高併發向分散式發展。

分隔

分層是將軟體在橫向方面進行切分，那麼分隔就是在縱向方面對軟體劃分。按照功能和種類進行分隔，包裝為高內聚低耦合的模組單元。

分散式

對於大型網站，分層和分隔的一個主要目的是為了切分後的模組便於分散式部署，將不同的模組部署在不同的伺服器上，通過遠端呼叫協同工作。分散式意味著可以使用更多的計算機完成同樣的功能，計算機越多，能夠處理的併發和資料量越大

網站應用中，常用的分散式方案

分散式應用和服務： 將分層和分割後的應用和服務模組分散式部署，除了可以改善網站效能和併發性、加快開發和釋出速度、減少資料庫連線資源消耗外，還可以使不同應用複用共同的服務，便於業務功能擴充套件。

分散式靜態資源：網站的靜態資源如js、css等資源獨立分散式部署並採用獨立的域名，就是動靜分離。靜態資源分散式部署可以減輕應用伺服器的負載壓力。

分散式資料和儲存：將資料分散式儲存，除了傳統的關聯式資料庫進行分散式部署外，nosql也採用分散式

分散式計算，此外，還有支援網站線上伺服器配置實時更新的分散式配置；分散式環境下的分散式鎖，分散式檔案系統等。

叢集

使用分散式雖然將分層和分隔後的模組獨立部署，但是對於使用者訪問集中的模組，還需要將獨立部署的伺服器叢集化，即多臺伺服器部署相同應用構成一個叢集，通過負載均衡裝置共同對外提供服務。

伺服器叢集的優點，是能夠提供更好的併發特性，當有更多使用者訪問，只要向叢集中加入新的機器。

資料庫讀寫分離

配置主從資料庫，應用伺服器寫入資料，訪問主資料庫，主資料庫通過主從複製將資料拷貝到從資料庫，應用伺服器讀取資料時候訪問從資料庫，實現讀寫分離。

快取 

快取就是將資料存放在距離計算最近的位置以加快處理速度。快取是改善軟體效能的第一手段。

CDN: 即內容分發網路，部署在距離終端使用者最近的網路服務商，使用者的網路請求總是先到達他的網路服務商，在這裡快取一些靜態資源，就可以最快的返回給使用者，如視訊網站和入口網站的熱點內容快取在CDN

反向代理： 反向代理屬於網站前端架構的一部分，部署在網站的前端，當使用者請求到達網路的資料中心，最先到達的就是反向代理伺服器，這裡快取網站的靜態資源，無需請求繼續轉發給伺服器直接返回到使用者。

本地快取：在應用伺服器本地快取著熱點資料，應用程式可以在本機記憶體中直接訪問資料，而無需訪問資料庫。

分散式快取：將資料快取在一個專門的分散式快取叢集中。

啟用快取的條件：一是資料訪問熱點不均衡，某些資料會被更頻繁的訪問，二是資料在某個時間段內有效，不會很快過期，否則快取的資料因為失效產生髒讀。

非同步

服務間的關係時同步的，不僅耦合性很強，而且效能較低，配置為非同步能降低服務間的耦合。

非同步架構通過佇列實現，佇列是典型的生產者消費者模型。處在業務操縱前面的執行緒將輸出寫入佇列，後面的執行緒從佇列中取出資料處理。

使用非同步的訊息佇列的特性：

1. 提高系統的可用性。消費者伺服器發生故障，資料會在訊息佇列伺服器中儲存，生產者伺服器可以繼續處理業務請求。消費者伺服器恢復正常了，有可以繼續處理訊息佇列中的資料

2. 加快網站的響應速度。生產者伺服器處理完業務後，將資料放入佇列，直接返回，不用等待消費者處理成功，延遲減少。

3. 消除併發訪問高峰。將突增的訪問請求放入佇列中，減少網站的負載。

冗餘

配置多餘的伺服器冗餘執行，為了防止伺服器出現故障，服務照常執行。即使是訪問和負載很小的服務，也至少配置兩個伺服器構成叢集。

資料庫處理定期備份，存檔儲存，實現冷備份外，還需要對資料庫進行主從分離，實時同時實現熱備份。

自動化

自動化架構設計主要集中在釋出運維方面（釋出過程自動化、自動化程式碼管理、自動化測試、自動化安全檢查、自動化部署等。） 

安全

網站在安全架構方面積累了許多模式：通過密碼和手機校驗碼進行身份認證；登入、交易等操作對通訊加密；使用者資訊進行加密處理；防止機器人程式攻擊，使用驗證碼識別；對於常見的xss攻擊，sql注入進行編碼轉換等處理等。