為了使網(wǎng)站這個(gè)虛擬的大建筑能夠應(yīng)對高并發(fā)訪問，海量數(shù)據(jù)處理，高可靠運(yùn)行等一系列問題，架構(gòu)要素和分層架構(gòu)是必不可少的，就猶如蓋房子要用建筑材料一層一層蓋一樣。廣州網(wǎng)站建設(shè)公司奇億網(wǎng)絡(luò)接下來為您一一詳細(xì)解答。

　　整個(gè)架構(gòu)一般可以分為 應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層。實(shí)踐中大的分層結(jié)構(gòu)中還可以繼續(xù)分層，比如應(yīng)用層還可以繼續(xù)分為視圖層和業(yè)務(wù)邏輯層，服務(wù)層也可以繼續(xù)細(xì)分為數(shù)據(jù)接口層、邏輯處理層等。

　　通過分層，把一個(gè)龐大的系統(tǒng)切分為不同的部分，便于分工開發(fā)和維護(hù);各層之間相互有一定的獨(dú)立性，在網(wǎng)站的開發(fā)中可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。邏輯上分層之后，在物理部署上也可以根據(jù)需求制定不同的策略，剛開始可以部署在同一臺(tái)物理機(jī)上，但是隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，必然要對不同的模塊進(jìn)行分離部署

　　分層架構(gòu)不僅僅是為了規(guī)劃軟件的邏輯結(jié)構(gòu)以便于開發(fā)維護(hù)，隨著網(wǎng)站的發(fā)展，分層架構(gòu)對網(wǎng)站的高并發(fā)分布式架構(gòu)來說尤為重要，進(jìn)行了分層以后，接下來可以從縱向進(jìn)行業(yè)務(wù)分割，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)模塊一個(gè)項(xiàng)目劃分成不同的模塊交給單獨(dú)的團(tuán)隊(duì)去開發(fā)部署，完成后分別部署在不同的服務(wù)器上，通過鏈接進(jìn)行互聯(lián)。再根據(jù)不同情況來對不同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行冗余來保證網(wǎng)站的高可用性，接下來進(jìn)行緩存，CDN，反向代理等等的優(yōu)化。

　　1、架構(gòu)要素

　　對于一個(gè)高訪問量，大數(shù)據(jù)量的網(wǎng)站我們考慮什么呢?

　　1.1、性能

　　首先就是性能了，性能是一個(gè)網(wǎng)站的的重要指標(biāo)，除非是沒得選擇，就這一個(gè)網(wǎng)站，不然用戶是絕對不會(huì)忍受一個(gè)超級慢的網(wǎng)站。正因?yàn)樾阅軉栴}無處不在，解決性能問題的方式也各種各樣，從用戶請求一個(gè) url 開始，進(jìn)行的每一個(gè)環(huán)節(jié)都可以進(jìn)行優(yōu)化;根據(jù)上面的分層，可以大致從三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用層優(yōu)化，服務(wù)層優(yōu)化，數(shù)據(jù)層優(yōu)化。

　　涉及到的知識(shí)就是 web 前端的優(yōu)化，應(yīng)用服務(wù)器端的優(yōu)化和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，索引，緩存等，這些在后面的內(nèi)容里會(huì)分別展開細(xì)說，但性能只是一個(gè)網(wǎng)站的必要條件，除此之外，因?yàn)闊o法預(yù)知網(wǎng)站可能會(huì)面臨的壓力或是攻擊，還要保證網(wǎng)站在各種情境下(高并發(fā)，高負(fù)載，持續(xù)壓力不均勻等)保持穩(wěn)定的性能。包括以下各個(gè)方面：性能測試指標(biāo)、性能測試方法、性能優(yōu)化策略。

　　性能測試指標(biāo)

　　主要的性能測試指標(biāo)有響應(yīng)時(shí)間、并發(fā)數(shù)、吞吐量、性能計(jì)數(shù)器等。

　　響應(yīng)時(shí)間

　　指的是從發(fā)出這個(gè)請求開始到接收到數(shù)據(jù)的時(shí)間，一般情況下這個(gè)時(shí)間都非常非常的小甚至小于測試的誤差值，所以我們可以采用重復(fù)請求的方式來獲取具體的響應(yīng)時(shí)間，比如請求十萬次，記錄總時(shí)間，然后計(jì)算出單次請求的時(shí)間

　　并發(fā)數(shù)

　　指能夠同時(shí)處理的請求數(shù)目，對于網(wǎng)站而言，即并發(fā)用戶數(shù)

　　吞吐量

　　是單位時(shí)間能能夠處理的請求數(shù)，體現(xiàn)的系統(tǒng)的整體處理能力> 衡量指標(biāo)有很多，可以是 請求數(shù)/秒 頁面數(shù)/秒 訪問人數(shù)/天 處理業(yè)務(wù)數(shù)/小時(shí) 等> 常用的量化指標(biāo)有 TPS(每秒事務(wù)數(shù)) HPS(每秒 HTTP 請求數(shù)) QPS(每秒查詢數(shù))等

　　性能計(jì)數(shù)器

　　描述服務(wù)器或操作系統(tǒng)的一些性能指標(biāo)，包括系統(tǒng)負(fù)載(System Load)，線程數(shù)，內(nèi)存使用，磁盤和網(wǎng)絡(luò) I/O 等，當(dāng)這些值超過警告值(安全臨界值)時(shí)，就會(huì)向開發(fā)人員報(bào)警，及時(shí)處理異常。

　　性能測試方法

　　性能測試是一個(gè)統(tǒng)稱，具體可以分為 性能測試，負(fù)載測試，壓力測試，穩(wěn)定性測試。

　　性能測試

　　以初期設(shè)計(jì)的指標(biāo)為預(yù)期目標(biāo)，不斷對系統(tǒng)施壓，看系統(tǒng)在預(yù)期的范圍內(nèi)，能否達(dá)到預(yù)期的性能

　　負(fù)載測試

　　對系統(tǒng)不斷增加并發(fā)請求以增加系統(tǒng)壓力，直到系統(tǒng)某項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到安全臨界值，這時(shí)繼續(xù)對系統(tǒng)施加壓力，系統(tǒng)的處理能力會(huì)有所下降

　　壓力測試

　　在超過安全負(fù)載的情況下，繼續(xù)施壓，直到系統(tǒng)崩潰或不再能夠處理任何請求，以此來計(jì)算系統(tǒng)的最大壓力承受能力

　　穩(wěn)定性測試

　　在一定的壓力(不均勻施壓)下，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運(yùn)行較長時(shí)間

　　性能優(yōu)化策略

　　要定位問題產(chǎn)生原因，排查不同環(huán)節(jié)的日志，分析哪個(gè)環(huán)節(jié)的響應(yīng)時(shí)間與預(yù)期不相符，然后分析影響性能的原因，是代碼問題還是架構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，或者系統(tǒng)資源不足，然后根據(jù)實(shí)際問題進(jìn)行解決。

　　1.2、可用性

　　對于大型網(wǎng)站而言，出現(xiàn)宕機(jī)的情況是可怕的，因?yàn)榭赡苡猩锨�萬的用戶量，短短幾分鐘的宕機(jī)都有可能導(dǎo)致網(wǎng)站聲譽(yù)掃地，如果是電商類的網(wǎng)站，更可能會(huì)導(dǎo)致用戶的財(cái)產(chǎn)損失，甚至?xí)�攤上官司，那時(shí)候損失的就不僅是金錢和用戶了，因此要保證能夠提供每天 24 小時(shí)的可用，但實(shí)際中服務(wù)器并不能保證每天 24 小時(shí)都能平穩(wěn)的運(yùn)行，可能出現(xiàn)硬件問題，也可能出現(xiàn)軟件問題，總之問題總是會(huì)有的。

　　所以我們高可用設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是在某些服務(wù)器宕機(jī)的情況下，也能夠保證服務(wù)或應(yīng)用正常運(yùn)行，網(wǎng)站高可用的主要手段是冗余，應(yīng)用部署在多臺(tái)服務(wù)器上同時(shí)提供訪問，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器之間互相進(jìn)行熱備份，這樣任何一臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)都不會(huì)影響服務(wù)或應(yīng)用的整體，也不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失。

　　對于應(yīng)用服務(wù)器而言，多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器通過一個(gè)負(fù)載均衡設(shè)備組成一個(gè)集群同時(shí)對外提供服務(wù)，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)后，服務(wù)切換到其他服務(wù)器上繼續(xù)執(zhí)行，這樣就可以保證了網(wǎng)站的高可用性，前提是應(yīng)用服務(wù)器不允許存儲(chǔ)用戶會(huì)話信息，否則將會(huì)丟失，這樣即使用戶請求轉(zhuǎn)接到其他服務(wù)器上面也無法繼續(xù)執(zhí)行。

　　對于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，要提供服務(wù)器之間的實(shí)時(shí)備份，這樣當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)的時(shí)候，將數(shù)據(jù)訪問切換到其他服務(wù)器上，并進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)和備份，衡量一個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)是否滿足高可用的目標(biāo)，就是假設(shè)其中一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)以及出現(xiàn)各種不可預(yù)期的問題時(shí)，系統(tǒng)整體是否依然可用。

　　1.3、伸縮性

　　面對著大量用戶的高并發(fā)訪問和海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，不可能只用一臺(tái)服務(wù)器就能夠滿足全部需求，存儲(chǔ)全部數(shù)據(jù)。通過集群 的方式將多臺(tái)服務(wù)器組成一個(gè)整體共同提供服務(wù)，所謂伸縮性就是指通過不斷向集群中加入服務(wù)器的手段來應(yīng)對不斷上升的用戶并發(fā)訪問壓力和不斷增長的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，對于應(yīng)用服務(wù)器集群，只要服務(wù)器上不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所有的服務(wù)器都是對等的，通過使用合適的負(fù)載均衡設(shè)備就可以向集群中不斷加入新的服務(wù)器。

　　對于緩存服務(wù)器而言，加入新的服務(wù)器可能會(huì)導(dǎo)致緩存路由失效，從而導(dǎo)致大部分的緩存數(shù)據(jù)都無法訪問，需要改進(jìn)緩存路由算法來保證緩存數(shù)據(jù)可訪問，關(guān)系數(shù)據(jù)庫雖然支持?jǐn)?shù)據(jù)復(fù)制，主從熱備份等機(jī)制，但是很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集群的可伸縮性。

　　1.4、可擴(kuò)展性

　　網(wǎng)站的擴(kuò)展性直接關(guān)系到網(wǎng)站功能模塊的開發(fā)，網(wǎng)站快速發(fā)展，功能也不斷的增加，網(wǎng)站架構(gòu)的可擴(kuò)展性的主要目的是使其能夠快速的應(yīng)對需求變化，是為了能夠在增加新業(yè)務(wù)時(shí)，盡量實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有產(chǎn)品無影響，不需要改動(dòng)或是改動(dòng)很少現(xiàn)有業(yè)務(wù)就能夠上線新產(chǎn)品;不同的產(chǎn)品業(yè)務(wù)之間的耦合度很小，一個(gè)產(chǎn)品或業(yè)務(wù)的改動(dòng)不會(huì)對其他造成影響。

　　1.5、安全性

　　最后的就是安全性了，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)開放的平臺(tái)，任何人在任何地方都可以訪問網(wǎng)站，安全架構(gòu)就是保護(hù)網(wǎng)站不受惡意的訪問和攻擊，保護(hù)數(shù)據(jù)不被竊取。