大型互联网架构概述,看完文章又涨知识了

大型互联网架构概述,看完文章又涨知识了,第1张

1 大型网站系统的特点

2 大型网站架构演化历程

21 初始阶段架构

问题:网站运营初期,访问用户少,一台服务器绰绰有余。

特征:应用程序、数据库、文件等所有的资源都在一台服务器上。

描述:通常服务器 *** 作系统使用 linux,应用程序使用 PHP 开发,然后部署在 Apache 上,数据库使用 Mysql,通俗称为 LAMP。汇集各种免费开源软件以及一台廉价服务器就可以开始系统的发展之路了。

22 应用服务和数据服务分离

问题: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,一台服务器已不足以支撑。

特征:应用服务器、数据库服务器、文件服务器分别独立部署。

描述:三台服务器对性能要求各不相同:应用服务器要处理大量业务逻辑,因此需要更快更强大的 CPU;数据库服务器需要快速磁盘检索和数据缓存,因此需要更快的硬盘和更大的内存;文件服务器需要存储大量文件,因此需要更大容量的硬盘。

23 使用缓存改善性能

问题:随着用户逐渐增多,数据库压力太大导致访问延迟。

特征:由于网站访问和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。将数据库中访问较集中的少部分数据缓存在内存中,可以减少数据库的访问次数,降低数据库的访问压力。

描述:缓存分为两种:应用服务器上的本地缓存和分布式缓存服务器上的远程缓存,本地缓存访问速度更快,但缓存数据量有限,同时存在与应用程序争用内存的情况。分布式缓存可以采用集群方式,理论上可以做到不受内存容量限制的缓存服务。

24 使用应用服务器集群

问题:使用缓存后,数据库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有限,在访问高峰期,成为瓶颈。

特征:多台服务器通过负载均衡同时向外部提供服务,解决单一服务器处理能力和存储空间不足的问题。

描述:使用集群是系统解决高并发、海量数据问题的常用手段。通过向集群中追加资源,提升系统的并发处理能力,使得服务器的负载压力不再成为整个系统的瓶颈。

25 数据库读写分离

问题:网站使用缓存后,使绝大部分数据读 *** 作访问都可以不通过数据库就能完成,但是仍有一部分读 *** 作和全部的写 *** 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。

特征:目前大部分的主流数据库都提供主从热备功能,通过配置两台数据库主从关系,可以将一台数据库服务器的数据更新同步到一台服务器上。网站利用数据库的主从热备功能,实现数据库读写分离,从而改善数据库负载压力。

描述:应用服务器在写 *** 作的时候,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。这样当应用服务器在读 *** 作的时候,访问从数据库获得数据。为了便于应用程序访问读写分离后的数据库,通常在应用服务器端使用专门的数据访问模块,使数据库读写分离的对应用透明。

26 反向代理和 CDN 加速

问题:中国网络环境复杂,不同地区的用户访问网站时,速度差别也极大。

特征:采用 CDN 和反向代理加快系统的静态资源访问速度。

描述:CDN 和反向代理的基本原理都是缓存,区别在于 CDN 部署在网络提供商的机房,使用户在请求网站服务时,可以从距离自己最近的网络提供商机房获取数据;而反向代理则部署在网站的中心机房,当用户请求到达中心机房后,首先访问的服务器时反向代理服务器,如果反向代理服务器中缓存着用户请求的资源,就将其直接返回给用户。

27 分布式文件系统和分布式数据库

问题:随着大型网站业务持续增长,数据库经过读写分离,从一台服务器拆分为两台服务器,依然不能满足需求。

特征:数据库采用分布式数据库,文件系统采用分布式文件系统。

描述:分布式数据库是数据库拆分的最后方法,只有在单表数据规模非常庞大的时候才使用。不到不得已时,更常用的数据库拆分手段是业务分库,将不同的业务数据库部署在不同的物理服务器上。

28 使用 NoSQL 和搜索引擎

问题:随着网站业务越来越复杂,对数据存储和检索的需求也越来越复杂。

特征:系统引入 NoSQL 数据库及搜索引擎。

描述:NoSQL 数据库及搜索引擎对可伸缩的分布式特性具有更好的支持。应用服务器通过统一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。

29 业务拆分

问题:大型网站的业务场景日益复杂,分为多个产品线。

特征:采用分而治之的手段将整个网站业务分成不同的产品线。系统上按照业务进行拆分改造,应用服务器按照业务区分进行分别部署。

描述:应用之间可以通过超链接建立关系,也可以通过消息队列进行数据分发,当然更多的还是通过访问同一个数据存储系统来构成一个关联的完整系统。

纵向拆分:将一个大应用拆分为多个小应用,如果新业务较为独立,那么就直接将其设计部署为一个独立的 Web 应用系统。纵向拆分相对较为简单,通过梳理业务,将较少相关的业务剥离即可。

横向拆分:将复用的业务拆分出来,独立部署为分布式服务,新增业务只需要调用这些分布式服务横向拆分需要识别可复用的业务,设计服务接口,规范服务依赖关系。

210 分布式服务

问题:随着业务越拆越小,存储系统越来越庞大,应用系统整体复杂程度呈指数级上升,部署维护越来越困难。由于所有应用要和所有数据库系统连接,最终导致数据库连接资源不足,拒绝服务。

特征:公共业务提取出来,独立部署。由这些可复用的业务连接数据库,通过分布式服务提供共用业务服务。

3 大型网站架构模式

31 分层

大型网站架构中常采用分层结构,将软件系统分为应用层、服务层、数据层:

分层架构的约束:禁止跨层次的调用(应用层直接调用数据层)及逆向调用(数据层调用服务层,或者服务层调用应用层)。

分层结构内部还可以继续分层,如应用可以再细分为视图层和业务逻辑层;服务层也可以细分为数据接口层和逻辑处理层。

32 分割

将不同的功能和服务分割开来,包装成高内聚低耦合的模块单元。这有助于软件的开发和维护,便于不同模块的分布式部署,提高网站的并发处理能力和功能扩展能力。

33 分布式

大于大型网站,分层和分割的一个主要目的是为了切分后的模块便于分布式部署,即将不同模块部署在不同的服务器上,通过远程调用协同工作。

分布式意味可以用更多的机器工作,那么 CPU、内存、存储资源也就更丰富,能够处理的并发访问和数据量就越大,进而能够为更多的用户提供服务。

分布式也引入了一些问题:

常用的分布式方案:

34 集群

集群即多台服务器部署相同应用构成一个集群,通过负载均衡设备共同对外提供服务。

集群需要具备伸缩性和故障转移机制:伸缩性是指可以根据用户访问量向集群添加或减少机器;故障转移是指,当某台机器出现故障时,负载均衡设备或失效转移机制将请求转发到集群中的其他机器上,从而不影响用户使用。

35 缓存

缓存就是将数据存放在距离最近的位置以加快处理速度。缓存是改善软件性能的第一手段。

网站应用中,缓存除了可以加快数据访问速度以外,还可以减轻后端应用和数据存储的负载压力。

常见缓存手段:

使用缓存有两个前提:

36 异步

软件发展的一个重要目标和驱动力是降低软件耦合性。事物之间直接关系越少,彼此影响就越小,也就更容易独立发展。

大型网站架构中,系统解耦的手段除了分层、分割、分布式等,还有一个重要手段——异步。

业务间的消息传递不是同步调用,而是将一个业务 *** 作拆分成多阶段,每个阶段间通过共享数据的方式异步执行进行协作。

异步架构是典型的生产者消费模式,二者不存在直接调用。异步消息队列还有如下特性:

37 冗余

大型网站,出现服务器宕机是必然事件。要保证部分服务器宕机的情况下网站依然可以继续服务,不丢失数据,就需要一定程度的服务器冗余运行,数据冗余备份。这样当某台服务器宕机是,可以将其上的服务和数据访问转移到其他机器上。

访问和负载很小的服务也必须部署 至少两台服务器构成一个集群,目的就是通过冗余实现服务高可用。数据除了定期备份,存档保存,实现 冷备份 外;为了保证在线业务高可用,还需要对数据库进行主从分离,实时同步实现 热备份。

为了抵御地震、海啸等不可抗因素导致的网站完全瘫痪,某些大型网站会对整个数据中心进行备份,全球范围内部署 灾备数据中心。网站程序和数据实时同步到多个灾备数据中心。

38 自动化

大型网站架构的自动化架构设计主要集中在发布运维方面:

39 安全

4 大型网站核心架构要素

架构 的一种通俗说法是:最高层次的规划,难以改变的决定。

41 性能

性能问题无处不在,所以网站性能优化手段也十分繁多:

42 可用性

可用性指部分服务器出现故障时,还能否对用户提供服务

43 伸缩性

衡量伸缩的标准就是是否可以用多台服务器构建集群,是否容易向集群中增删服务器节点。增删服务器节点后是否可以提供和之前无差别的服务。集群中可容纳的总服务器数是否有限制。

44 扩展性

衡量扩展性的标准就是增加新的业务产品时,是否可以实现对现有产品透明无影响,不需要任何改动或很少改动,既有功能就可以上线新产品。主要手段有:事件驱动架构和分布式服务。

45 安全性

安全性保护网站不受恶意攻击,保护网站重要数据不被窃取。

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此处应该填写对等。

即原话为计算机网络有两种基本的工作模式,它们是对等模式和客户/服务器模式。

对等模式(P2P,peer-to-peer)是一种通信模式,其中每一方都拥有相同的功能,任何一方都可以启动通信会话。

客户/服务器模式(Client_servermodel)简称C/S结构,是一种网络架构,它把客户端 (Client)与服务器(Server)区分开来。每一个客户端软件的实例都可以向一个服务器或应用程序服务器发出请求。

拓展:

两者特点:

对等网络:简单方便,但是难于管理,且安全性能比较差。

客户/服务器:更安全,更稳定,但相对也更复杂。

参考资料:

对等网络百度百科

客户/服务器方式百度百科

1-技术有什么区别
首先通信上目前的主流是>网站架构,一般认为是根据客户需求分析的结果,准确定位网站目标群体,设定网站整体架构,规划、设计网站栏目及其内容,制定网站开发流程及顺序,以最大限度地进行高效资源分配与管理的设计。其内容有程序架构,呈现架构,和信息架构三种表现。而步骤主要分为硬架构和软架构两步程序。网络架构是现代网络学习和发展的一个必须的基础技术。
中文名
网站架构
一般认为
根据客户需求分析的结果
制定
网站开发流程及顺序
内容
程序架构,呈现架构
快速
导航
软架构八个方案
硬架构
机房的选择
在选择机房的时候,根据网站用户的地域分布,可以选择网通或电信机房,但更多时候,可能双线机房才是合适的。越大的城市,机房价格越贵,从成本的角度看可以在一些中小城市托管服务器,比如说北京的公司可以考虑把服务器托管在天津,廊坊等地,不是特别远,但是价格会便宜很多。
带宽的大小
通常老板花钱请我们架构网站的时候,会给我们提出一些目标,诸如网站每天要能承受100万PV的访问量等等。这时我们要预算一下大概需要多大的带宽,计算带宽大小主要涉及两个指标(峰值流量和页面大小),我们不妨在计算前先做出必要的假设:
第一:假设峰值流量是平均流量的5倍。
第二:假设每次访问平均的页面大小是100K字节左右。
如果100万PV的访问量在一天内平均分布的话,折合到每秒大约12次访问,如果按平均每次访问页面的大小是100K字节左右计算的话,这12次访问总计大约就是1200K字节,字节的单位是Byte,而带宽的单位是bit,它们之间的关系是1Byte = 8bit,所以1200K Byte大致就相当于9600K bit,也就是9Mbps的样子,实际情况中,我们的网站必须能在峰值流量时保持正常访问,所以按照假设的峰值流量算,真实带宽的需求应该在45Mbps 左右。
当然,这个结论是建立在前面提到的两点假设的基础上,如果你的实际情况和这两点假设有出入,那么结果也会有差别。
服务器的划分
先看我们都需要哪些服务器:服务器,页面服务器,数据库服务器,应用服务器,日志服务器等等。
对于访问量大点的网站而言,分离单独的服务器和页面服务器相当必要,我们可以用lig>中国电信桌面云用户使用Internet或等专用网络连接到中国电信桌面云平台。为确保中国电信桌面云系统的安全性和性能,中国电信桌面云系统的网络架构分为业务网、管理网和存储网三个部分,以保证业务和管理相对独立,并避免短时间内大量中国电信桌面云开机的流量冲击等在中国电信桌面云应用中常出现的问题。1、业务网络要求:
业务网络是用户使用瘦终端接入中国电信桌面云以及使用中国电信桌面云来访问互联网或者客户业务系统的网络,中国电信桌面云平台对业务网络有如下要求:
1)业务网络要求具有高可用性,以保证客户能持续访问中国电信桌面云。
2)业务网络应满足中国电信桌面云访问的网络质量要求。
3)防火墙须使用尽量少的 IP 地址和端口映射。
4)通过负载均衡技术来满足中国电信桌面云的接入及分发。
2、管理网络要求
管理网络用来对中国电信桌面云进行系统管理,应满足如下要求:
1)应具有安全、独立、隔离的网络环境,可使用物理隔离或逻辑隔离,以保证中国电信桌面云管理的安全性。
2)应具有灵活的网络架构,以保证中国电信桌面云管理的灵活性。
3、存储网络要求
存储网络是提供服务器到存储连接的网络,应具有安全、独立和具有物理隔离的网络环境,以保证中国电信桌面云数据的安全性。

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客服156号为你解答。
>网络从大到小:
物联网------英特网------广域网------城域网------局域网(电话网现在也已经融入到了物联网了,和英特网接轨了)
网络架构:(数据通信原理的角度)
现在基本都是基于AS的模式,即用户和服务器。即我们平时上网,我们的电脑就是客户机,比如你登陆到百度,那么百度那边就是服务器。网络通信是建立在分层的基础之上。
OSI开放系统互连模型有七层:
物理层---数据链路层---网络层---传输层---会话层---表示层---应用层
OSI模型只是一个标准,现在比较流行的事TCP/IP模型:
接口层---网际层-传输层---应用层。
上面两个模型都有它的局限性,现在的网络可以划分出这样一个理想的模型:
物理层---数据链路层---网络层---传输层---应用层
像集线器是工作在第一层,即物理层,网桥工作在第二层,交换机也是第二层,路由器是第三层,即网络层,而功能更强大的网关工作在这三层以上。
怎么说呢,网络是个很深的东西,不像单纯的硬件,或是软件,要想在网络通信方面有点建树,软件要会,硬件也要会,并且计算机网络也必须过关,这样才有可能学好网络。。。


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