程序员们都希望能通过自己的努力学习,技术提升,拿到更好的收入,技术提升和高收入虽然不是轻易就能实现的,但总是有章可循。
一个成熟的大型网站(如淘宝、京东等)的系统架构并不是开始设计就具备完整的高性能、高可用、安全等特性,它总是随着用户量的增加,业务功能的扩展逐渐演变完善的,在这个过程中,开发模式、技术架构、设计思想也发生了很大的变化,就连技术人员也从几个人发展到一个部门甚至一条产品线。所以成熟的系统架构是随业务扩展而完善出来的,并不是一蹴而就;不同业务特征的系统,会有各自的侧重点,例如淘宝,要解决海量的商品信息的搜索、下单、支付,例如腾讯,要解决数亿的用户实时消息传输,百度它要处理海量的搜索请求,他们都有各自的业务特性,系统架构也有所不同。尽管如此我们也可以从这些不同的网站背景下,找出其中共用的技术,这些技术和手段可以广泛运行在大型网站系统的架构中,下面就通过介绍大型网站系统的演化过程,来认识这些技术和手段。
一、最开始的网站架构
最初的架构,应用程序、数据库、文件都部署在一台服务器上,如图:
二、应用、数据、文件分离
随着业务的扩展,一台服务器已经不能满足性能需求,故将应用程序、数据库、文件各自部署在独立的服务器上,并且根据服务器的用途配置不同的硬件,达到最佳的性能效果。
三、利用缓存改善网站性能
在硬件优化性能的同时,同时也通过软件进行性能优化,在大部分的网站系统中,都会利用缓存技术改善系统的性能,使用缓存主要源于热点数据的存在,大部分网站访问都遵循28原则(即80%的访问请求,最终落在20%的数据上),所以我们可以对热点数据进行缓存,减少这些数据的访问路径,提高用户体验。
缓存实现常见的方式是本地缓存、分布式缓存。当然还有CDN、反向代理等,这个后面再讲。本地缓存,顾名思义是将数据缓存在应用服务器本地,可以存在内存中,也可以存在文件,OSCache就是常用的本地缓存组件。本地缓存的特点是速度快,但因为本地空间有限所以缓存数据量也有限。分布式缓存的特点是,可以缓存海量的数据,并且扩展非常容易,在门户类网站中常常被使用,速度按理没有本地缓存快,常用的分布式缓存是Memcached、Redis。
四、使用集群改善应用服务器性能
应用服务器作为网站的入口,会承担大量的请求,我们往往通过应用服务器集群来分担请求数。应用服务器前面部署负载均衡服务器调度用户请求,根据分发策略将请求分发到多个应用服务器节点。
常用的负载均衡技术硬件的有F5,价格比较贵,软件的有LVS、Nginx、HAProxy。LVS是四层负载均衡,根据目标地址和端口选择内部服务器,Nginx是七层负载均衡和HAProxy支持四层、七层负载均衡,可以根据报文内容选择内部服务器,因此LVS分发路径优于Nginx和HAProxy,性能要高些,而Nginx和HAProxy则更具配置性,如可以用来做动静分离(根据请求报文特征,选择静态资源服务器还是应用服务器)。
五、数据库读写分离和分库分表
随着用户量的增加,数据库成为最大的瓶颈,改善数据库性能常用的手段是进行读写分离以及分表,读写分离顾名思义就是将数据库分为读库和写库,通过主备功能实现数据同步。分库分表则分为水平切分和垂直切分,水平切换则是对一个数据库特大的表进行拆分,例如用户表。垂直切分则是根据业务不同来切换,如用户业务、商品业务相关的表放在不同的数据库中。
六、使用CDN和反向代理提高网站性能
假如我们的服务器都部署在成都的机房,对于四川的用户来说访问是较快的,而对于北京的用户访问是较慢的,这是由于四川和北京分别属于电信和联通的不同发达地区,北京用户访问需要通过互联路由器经过较长的路径才能访问到成都的服务器,返回路径也一样,所以数据传输时间比较长。对于这种情况,常常使用CDN解决,CDN将数据内容缓存到运营商的机房,用户访问时先从最近的运营商获取数据,这样大大减少了网络访问的路径。比较专业的CDN运营商有蓝汛、网宿。
而反向代理,则是部署在网站的机房,当用户请求达到时首先访问反向代理服务器,反向代理服务器将缓存的数据返回给用户,如果没有没有缓存数据才会继续走应用服务器获取,也减少了获取数据的成本。反向代理有Squid,Nginx。
七、使用分布式文件系统
用户一天天增加,业务量越来越大,产生的文件越来越多,单台的文件服务器已经不能满足需求。需要分布式的文件系统支撑。常用的分布式文件系统有NFS。
八、使用NoSql和搜索引擎
对于海量数据的查询,我们使用nosql数据库加上搜索引擎可以达到更好的性能。并不是所有的数据都要放在关系型数据中。常用的NOSQL有mongodb和redis,搜索引擎有lucene。
九、将应用服务器进行业务拆分
随着业务进一步扩展,应用程序变得非常臃肿,这时我们需要将应用程序进行业务拆分,如百度分为新闻、网页、等业务。每个业务应用负责相对独立的业务运作。业务之间通过消息进行通信或者同享数据库来实现。
十、搭建分布式服务
这时我们发现各个业务应用都会使用到一些基本的业务服务,例如用户服务、订单服务、支付服务、安全服务,这些服务是支撑各业务应用的基本要素。我们将这些服务抽取出来利用分部式服务框架搭建分布式服务。淘宝的Dubbo是一个不错的选择。
大型网站的架构是根据业务需求不断完善的,根据不同的业务特征会做特定的设计和考虑,本文只是讲述一个常规大型网站会涉及的一些技术和手段。
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一、在服务器安装对应的运行环境
1、如果你的程序是PHP的,那么需要安装PHP 和 MySql数据库以及apache等,也可以直接使用一些第三方的环境集成包来安装,比如:PHPSTUDY(这款软件集成了PHP常用的各种环境)2、如果程序是asp或者net开发的,可以直接在win81的角色添加中添加IIS服务,添加好IIS服务之后,在IIS管理中心完成对应的配置即可。
二、网站程序开发
使用自己擅长的语言(比如:PHP、asp、net、java等)开发和设计自己想要实现的网站功能,如果自己对编程语言不是很了解,也可以借助一些第三方的开源程序来制作网站。
三、网站的部署和发布
将上一步骤开发好的网站程序部署在自己服务器的某一个驱动的某一文件夹中,然后在apache或者IIS管理中心 设置对应的网站根目录为你程序所在文件夹即可,然后设置默认主页为你程序首页文件。在服务器head头信息中绑定你要对外公布的域名当然,这里提到的域名需要你自己去域名注册商哪里申请注册,然后到域名管理面板中,给你域名设置解析,如果你的服务器对外的公网IP是固定的IP地址,则可以使用A解析的方式把域名解析到你的服务器IP地址上,如果你的服务器公网地址是通过花生壳等动态解析工具创建的,则域名解析时通过cname解析到你的服务器公网地址上即可。
打算建立个人网站的话,准备以下的资料
1注册域名。最好能和企业主体有点关联
2选择网站系统。例如wordpress,zblog,emblog等都可以。
3选择云服务器,例如阿里或者腾讯等
4解析域名到服务器
5发布网站到云主机
以上步骤还是需要一些知识的。
步骤方法
一、先去域名注册商那里注册一个自己喜欢的域名,常用的域名注册商有:万网、新网、西部数码等;
二、需要选购租用一台服务器,考虑到是个人博客可以先选择使用虚拟主机;如果使用国内服务器或者虚拟主机的话,需要对域名进行备案,备案流程比较简单,可以联系服务器商代备即可。
三、网站程序,这里是一个网站的核心。个人博客网站建议选用网站博客程序,常用的有WordPress、zblog等。
四、对自己选好的网站程序本地搭建成网站,然后进行修改调整,使其成为自己专属的博客网站,本地搭建可以网上搜一下本地环境安装包来配置本地环境;再按照所用程序官方教程进行安装使用。
五、网站调整好以后,需要通过FTP等工具把网站程序上传到服务器;然后在服务器绑定自己注册的域名;再去域名服务商那里对域名解析,解析到自己服务器上。
六、等待域名解析生效后,在浏览器地址栏输入域名就可以访问自己的博客了,至此,网站建设完成。老魏为此写过云服务器手动建站等多篇教程,看完有疑问可以问,在线了就回答。
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