高并发量网站基础架构设计

高并发量网站基础架构设计
高并发量网站基础架构设计

高并发量网站基础架构设计

本文中,我想通过几个国外大型IT企业及网站的成功案例,从Web技术人员角度探讨如何积极地应对国内大型网站即将面临的扩展(主要是技术方面,而较少涉及管理及营销等方面)矛盾。

一、国外大型IT网站的成功之道

(一) MySpace

今天,MySpace已经成为全球众口皆碑的社区网站之王。尽管一流和营销和管理经验自然是每个IT企业取得成功的首要因素,但是本节中我们却抛弃这一点,而主要着眼于探讨在数次面临系统扩张的紧急关头MySpace是如何从技术方面采取应对策略的。

第一代架构—添置更多的Web服务器

MySpace最初的系统很小,只有两台Web服务器(分担处理用户请求的工作量)和一个数据库服务器(所有数据都存储在这一个地方)。那时使用的是Dell 双CPU、4G内存的系统。在早期阶段,MySpace基本是通过添置更多Web服务器来对付用户暴增问题的。但到在2004年早期,在 MySpace用户数增长到五十万后,其数据库服务器已经开始疲于奔命了。

第二代架构—增加数据库服务器

与增加Web服务器不同,增加数据库并没那么简单。如果一个站点由多个数据库支持,设计者必须考虑的是,如何在保证数据一致性的前提下让多个数据库分担压力。

MySpace运行在三个SQL Server数据库服务器上—一个为主,所有的新数据都向它提交,然后由它复制到其它两个;另两个数据库服务器全力向用户供给数据,用以在博客和个人资料栏显示。这种方式在一段时间内效果很好——只要增加数据库服务器,加大硬盘,就可以应对用户数和访问量的增加。

这一次的数据库架构按照垂直分割模式设计,不同的数据库服务于站点的不同功能,如登录、用户资料和博客。垂直分割策略利于多个数据库分担访问压力,当用户要求增加新功能时,MySpace只需要投入新的数据库加以支持。在账户到达二百万后,MySpace还从存储设备与数据库服务器直接交互的方式切换到SAN

(存储区域网络)—用高带宽、专门设计的网络将大量磁盘存储设备连接在一起,而数据库连接到SAN。这项措施极大提升了系统性能、正常运行时间和可靠性。然而,当用户继续增加到三百万后,垂直分割策略也变得难以维持下去。

第三代架构—转到分布式计算架构

几经折腾,最终,MySpace将目光移到分布式计算架构——它在物理上分布的众多服务器,整体必须逻辑上等同于单台机器。拿数据库来说,就不能再像过去那样将应用拆分,再以不同数据库分别支持,而必须将整个站点看作一个应用。现在,数据库模型里只有一个用户表,支持博客、个人资料和其他核心功能的数据都存储在相同数据库。

既然所有的核心数据逻辑上都组织到一个数据库,那么MySpace必须找到新的办法以分担负荷——显然,运行在普通硬件上的单个数据库服务器是无能为力的。这次,不再按站点功能和应用分割数据库,MySpace开始将它的用户按每百万一组分割,然后将各组的全部数据分别存入独立的SQL Server实例。目前,MySpace的每台数据库服务器实际运行两个SQL Server实例,也就是说每台服务器服务大约二百万用户。据MySpace的技术人员说,以后还可以按照这种模式以更小粒度划分架构,从而优化负荷分担。

第四代架构—求助于微软方案

2005年早期,账户达到九百万,MySpace开始用微软的C#编写https://www.360docs.net/doc/697485281.html,程序。在收到一定成效后,MySpace开始大规模迁移到https://www.360docs.net/doc/697485281.html,。

账户达到一千万时,MySpace再次遭遇存储瓶颈问题。SAN的引入解决了早期一些性能问题,但站点目前的要求已经开始周期性超越SAN的I/O容量——即它从磁盘存储系统读写数据的极限速度。

第五代架构—增加数据缓存层并转到支持64位处理器的SQL Server 2005

2005年春天,MySpace账户达到一千七百万,MySpace又启用了新的策略以减轻存储系统压力,即增加数据缓存层——位于Web服务器和数据库服务器之间,其唯一职能是在内存中建立被频繁请求数据对象的副本,如此一来,不访问数据库也可以向Web应用供给数据。

2005年中期,服务账户数达到两千六百万时,MySpace因为我们对内存的渴求而切换到了还处于beta测试的支持64位处理器的SQL Server 2005。升级到

SQL Server 2005和64位Windows Server 2003后,MySpace每台服务器配备了32G内存,后于2006年再次将配置标准提升到64G。

事实上,MySpace的Web服务器和数据库仍然经常发生超负荷,其用户频繁遭遇“意外错误”和“站点离线维护”等告示,他们不得不在论坛抱怨不停…… MySpace正是在这样不断重构站点软件、数据库和存储系统中,才一步步走到今天。事实上,MySpace已经成功解决了很多系统扩展性问题,其中存在相当的经验值得我们借鉴。MySpace系统架构到目前为止保持了相对稳定,但其技术人员仍然在为SQL Server支持的同时连接数等方面继续攻坚,尽可能把事情做到最好。

(二) Amazon

亚马逊书店无疑是电子商务发展的里程碑。2000年到现在,世界网络业腥风血雨。Amazon曾经成为网络泡沫的头号代表。如今,当这个“最大的泡沫”用几经易改的数字把自己变成了坚实的IT巨人。

历览Amazon发展过程,其成功经验在于,它创造性地进行了电子商务中每一环节的探索,包括系统平台的建设,程序编写、网站设立、配送系统等等方面。用Amazon当家人贝索斯的话说就是,“在现实世界的商店最有力的武器就是地段,地段,地段,而对于我们来说最重要的三件事就是技术,技术,技术。”

(三) eBay

eBay是世界闻名的拍卖网站,eBay公司通信部主管凯文?帕斯格拉夫认为,“eBay成功的最重要原因在于公司管理和服务。”

其成功的奥秘可以列举为以下几点:

①敢为天下先—在网络尚不普及的时代,eBay率先进入网络拍卖领域;

②依托虚拟商场所产生的特有的“零库存”是eBay公司取得成功的另一个重要原因。该公司的核心业务没有任何库存风险,所有的商品都是由客户提供,它只需要负责提供虚拟的拍卖平台—网络和软件。所以,eBay公司的财务报表上不会出现“库存费用”和“保管费用”等。

③自eBay公司成立开始,它就一直遵循两条“黄金原则”:建设虚拟社区,给网民以家的感觉;保证网站稳定安全地运行。

二、国内大型网站开发时的几点建议

从本节开始,我们将结合国内外大型IT网站在技术扩展方面的沉痛教训和成功经验,探讨在如今刚刚开始的Web 2.0时代如何应对国内网站即将面临的数据访问量增加(甚至是急剧膨胀)的问题,并提出一些供参考的策略和建议。(四) 搭建科学的系统架构

构建大型的商业网站绝对不可能像构建普通的小型网站一样一蹴而就,需要从严格的软件工程管理的角度进行认真规划,有步骤有逻辑地进行开发。对于大型网站来说,所采用的技术涉及面极其广泛,从硬件到软件、编程语言、数据库、Web服务器、防火墙等各个领域都有了很高的要求,已经不是原来简单的 html 静态网站所能比拟的。以著名的Yahoo!为例,他们的每一个大型网站工程都需要大量相应专业人员的参与。

(五) 页面静态化

可不要小看纯静态化的HTML页面!其实在很多情况下,HTML往往意味着“效率最高、消耗最小”,所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现。但是,对于大量内容并且频繁更新的网站,我们无法全部手动实现,因此可以开发相应的自动化更新工具,例如我们常见的信息发布系统CMS。像我们经常访问的各个门户站点的新闻频道,甚至他们的其他频道,都是通过信息发布系统来管理和实现的。信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面,还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能,对于一个大型网站来说,拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

(六) 存储问题

存储也是一个大问题,一种是小文件的存储,比如图片这类;另一种是大文件的存储,比如搜索引擎的索引。

大家知道,对于Web服务器来说,不管是Apache、IIS还是其他容器,图片是最消耗资源的,于是我们有必要将图片与页面进行分离,这是基本上大型网站都会采用的策略,他们都有独立的图片服务器,甚至很多台图片服务器。这样的架构可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力,并且可以保证系统不会因为图片问题而崩溃,在应用服务器和图片服务器上,可以进行不同的配置优化以保证更高的系统消耗和执行效率。

(七) 数据库技术—集群和库表散列

对于大型网站而言,使用大型的数据库服务器是必须的事情。但是,在面对大量访问的时候,数据库的瓶颈仍然会显现出来,这时一台数据库将很快无法满足应用,于是我们需要借助于数据库集群或者库表散列技术。

在数据库集群方面,很多数据库厂商都有自己的解决方案,Oracle、Sybase、SQL Server等都有很好的方案,常用的MySQL提供的Master/Slave也是类似的方案。因此,你使用了什么样的数据库,就参考相应的解决方案来实施即可。

上面提到的数据库集群由于在架构、成本、扩张性方面都会受到所采用数据库类型的限制,于是我们需要从应用程序的角度来考虑改善系统架构,其中,库表散列是常用并且最有效的解决方案。我们在应用程序中安装业务和应用或者功能模块将数据库进行分离,不同的模块对应不同的数据库或者表,再按照一定的策略对某个页面或者功能进行更小的数据库散列,比如用户表,按照用户ID进行表散列,这样就能够低成本的提升系统的性能并且有很好的扩展性。在这一方面一个现成的例子就是搜狐。它的论坛就是采用了这样的架构,将论坛的用户、设置、帖子等信息进行数据库分离,然后对帖子、用户按照板块和ID进行散列数据库和表,最终可以在配置文件中进行简单的配置便能让系统随时增加一台低成本的数据库进来补充系统性能。

(八) 缓存策略

这绝对不单指低级的缓存技术相关的编程,应从整个架构角度着眼,深入研究Web服务器、数据库服务器的各层级的缓冲策略,最后才是低级的缓冲技术的编程。不同的Web服务器、数据库服务器及Web编程语言都有自己不同的缓冲策略。例如数据库存储方面,SQL Serve 2005中的主动式缓存机制,Oracle数据的cache group技术,Hibernate的缓存包括Session的缓存和SessionFactory 的缓存;Web服务器方面,Apache提供了自己的缓存模块,也可以使用外加的Squid模块进行缓存,这两种方式均可以有效的提高Apache的访问响应能力,IIS缓冲器技术;至于web开发语言,所用缓存技术更存在很大不同,例如https://www.360docs.net/doc/697485281.html, 2.0中提出了两种缓存应用程序数据和缓存服务页输出的策略,这两种缓存技术相互独立但不相互排斥,PHP有Pear的Cache模块,等等。

(九) 镜像

镜像是大型网站常采用的提高性能和数据安全性的方式,镜像的技术可以解决不同网络接入商和地域带来的用户访问速度差异。在镜像的细节技术方面,这里不阐述太深,有很多专业的现成的解决架构和产品可选。也有廉价的通过软件实现的思路,比如Linux上的rsync等工具。

(十) 负载均衡

负载均衡将是大型网站解决高负荷访问和大量并发请求采用的终极解决办法。

负载均衡技术发展了多年,有很多专业的服务提供商和产品可以选择,基于LAMP解决方案的Lighttped+Squid是相当不错的解决负载均衡和加速系统的有效方式。

(十一) 硬件四层交换

第四层交换使用第三层和第四层信息包的报头信息,根据应用区间识别业务流,将整个区间段的业务流分配到合适的应用服务器进行处理。第四层交换功能就象是虚IP,指向物理服务器。它传输的业务服从的协议多种多样,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。这些业务在物理服务器基础上,需要复杂的载量平衡算法。在IP世界,业务类型由终端TCP或UDP端口地址来决定,在第四层交换中的应用区间则由源端和终端IP地址、TCP和UDP端口共同决定。

在硬件四层交换产品领域,有一些知名的产品可以选择,比如Alteon、F5等,这些产品很昂贵,但是物有所值,能够提供非常优秀的性能和很灵活的管理能力。Yahoo中国当初接近2000台服务器使用了三四台Alteon就搞定了。

(十二) 软件四层交换

大家知道了硬件四层交换机的原理后,基于OSI模型来实现的软件四层交换也就应运而生,这样的解决方案实现的原理一致,不过性能稍差。但是满足一定量的压力还是游刃有余的。

一个典型的使用负载均衡的策略就是,在软件或者硬件四层交换的基础上搭建squid集群,这种思路在很多大型网站包括搜索引擎上被采用,这样的架构低成本、高性能还有很强的扩张性,随时往架构里面增减节点都非常容易。

(十三) 软件投资问题

据报导,目前国内除了一些上市企业和特别大知名大公司以外,很少有企业在成本中考虑正版软件的购置费用。这种思维极有可能给中国互联网带来噩梦。如果一些公司真正面临软件资金方面的困难,完全可以考虑使用开源世界的LAMP 解决方案(Linux+Apache+MySQL+Perl、PHP或者 Python Web编程语言);否则,随着我国加入WTO范围的不断扩大,盗版打击必然越来越严。因此,“苟且偷生”必将自食其果。

另外,随着网络带宽日渐提升,WEB 2.0技术必将影响到网络世界的几乎每一个角落。因此,如何积聚技术人员进行技术攻关并进一步加强安全防范也成为一个日益严峻的问题,宜尽早纳入到公司的议事日程。

四、总结

中国电子商务真正理性发展的一个标志,是大量的传统企业实实在在地开始用互联网来处理商务、做生意,而现在这样的浪潮已经开始。北京发行集团,联合SINA、https://www.360docs.net/doc/697485281.html,等单位共同推出的网上虚拟书店—新新书店就是这样的一个标志。

一个小型的网站,可以使用最简单的html静态页面就实现了,配合一些图片达到美化效果,所有的页面均存放在一个目录下,这样的网站对系统架构、性能的要求都很简单。随着互联网业务的不断丰富,网站相关的技术经过这些年的发展,已经细分到很细的方方面面,尤其对于大型网站来说,所采用的技术更是涉及面非常广,从硬件到软件、编程语言、数据库、WebServer、防火墙等各个领域都有了很高的要求,已经不是原来简单的html静态网站所能比拟的。

大型网站,比如门户网站,在面对大量用户访问、高并发请求方面,基本的解决方案集中在这样几个环节:使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。这几个解决思路在一定程度上意味着更大的投入。

1、HTML静态化

其实大家都知道,效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面,所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现,这个最简单的方法其

实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站,我们无法全部手动去挨个实现,于是出现了我们常见的信息发布系统CMS,像我们常访问的各个门户站点的新闻频道,甚至他们的其他频道,都是通过信息发布系统来管理和实现的,信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面,还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能,对于一个大型网站来说,拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

除了门户和信息发布类型的网站,对于交互性要求很高的社区类型网站来说,尽可能的静态化也是提高性能的必要手段,将社区内的帖子、文章进行实时的静态化、有更新的时候再重新静态化也是大量使用的策略,像Mop的大杂烩就是使用了这样的策略,网易社区等也是如此。

同时,html静态化也是某些缓存策略使用的手段,对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用,可以考虑使用html静态化来实现。比如论坛中论坛的公用设置信息,这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并且存储在数据库中,这些信息其实大量被前台程序调用,但是更新频率很小,可以考虑将这部分内容进行后台更新的时候进行静态化,这样避免了大量的数据库访问请求。

2、图片服务器分离

大家知道,对于Web服务器来说,不管是Apache、IIS还是其他容器,图片是最消耗资源的,于是我们有必要将图片与页面进行分离,这是基本上大型网站都会采用的策略,他们都有独立的、甚至很多台的图片服务器。这样的架构可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力,并且可以保证系统不会因为图片问题而崩溃。

在应用服务器和图片服务器上,可以进行不同的配置优化,比如apache在配置ContentType的时候可以尽量少支持、尽可能少的LoadModule,保证更高的系统消耗和执行效率。

3、数据库集群、库表散列

大型网站都有复杂的应用,这些应用必须使用数据库,那么在面对大量访问的时候,数据库的瓶颈很快就能显现出来,这时一台数据库将很快无法满足应用,于是我们需要使用数据库集群或者库表散列。

在数据库集群方面,很多数据库都有自己的解决方案,Oracle、Sybase等都有很好的方案,常用的MySQL提供的Master/Slave也是类似的方案,您使用了什么样的DB,就参考相应的解决方案来实施即可。

上面提到的数据库集群由于在架构、成本、扩张性方面都会受到所采用DB 类型的限制,于是我们需要从应用程序的角度来考虑改善系统架构,库表散列是常用并且最有效的解决方案。

我们在应用程序中安装业务和应用或者功能模块将数据库进行分离,不同的模块对应不同的数据库或者表,再按照一定的策略对某个页面或者功能进行更小的数据库散列,比如用户表,按照用户ID进行表散列,这样就能够低成本的提升系统的性能并且有很好的扩展性。

sohu的论坛就是采用了这样的架构,将论坛的用户、设置、帖子等信息进行数据库分离,然后对帖子、用户按照板块和ID进行散列数据库和表,最终可以在配置文件中进行简单的配置便能让系统随时增加一台低成本的数据库进来补充系统性能。

4、缓存

缓存一词搞技术的都接触过,很多地方用到缓存。网站架构和网站开发中的缓存也是非常重要。这里先讲述最基本的两种缓存。高级和分布式的缓存在后面讲述。

架构方面的缓存,对Apache比较熟悉的人都能知道Apache提供了自己的缓存模块,也可以使用外加的Squid模块进行缓存,这两种方式均可以有效的提高Apache的访问响应能力。

网站程序开发方面的缓存,Linux上提供的Memory Cache是常用的缓存接口,可以在web开发中使用,比如用Java开发的时候就可以调用MemoryCache 对一些数据进行缓存和通讯共享,一些大型社区使用了这样的架构。另外,在使用web语言开发的时候,各种语言基本都有自己的缓存模块和方法,PHP有Pear 的Cache模块,Java就更多了,.net不是很熟悉,相信也肯定有。

5、镜像

镜像是大型网站常采用的提高性能和数据安全性的方式,镜像的技术可以解决不同网络接入商和地域带来的用户访问速度差异,比如ChinaNet和 EduNet 之间的差异就促使了很多网站在教育网内搭建镜像站点,数据进行定时更新或者实时更新。在镜像的细节技术方面,这里不阐述太深,有很多专业的现成的解决架构和产品可选。也有廉价的通过软件实现的思路,比如Linux上的rsync等工具。

6、负载均衡

负载均衡将是大型网站解决高负荷访问和大量并发请求采用的高端解决办法。

负载均衡技术发展了多年,有很多专业的服务提供商和产品可以选择,我个人接触过一些解决方法,其中有两个架构可以给大家做参考。

(1)、硬件四层交换

第四层交换使用第三层和第四层信息包的报头信息,根据应用区间识别业务流,将整个区间段的业务流分配到合适的应用服务器进行处理。

第四层交换功能就像是虚IP,指向物理服务器。它传输的业务服从的协议多种多样,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。这些业务在物理服务器基础上,需要复杂的载量平衡算法。在IP世界,业务类型由终端TCP或UDP端口地址来决定,在第四层交换中的应用区间则由源端和终端IP 地址、TCP和UDP 端口共同决定。

在硬件四层交换产品领域,有一些知名的产品可以选择,比如Alteon、F5等,这些产品很昂贵,但是物有所值,能够提供非常优秀的性能和很灵活的管理能力。“Yahoo中国”当初接近2000台服务器,只使用了三、四台Alteon就搞定了。

(2)、软件四层交换

大家知道了硬件四层交换机的原理后,基于OSI模型来实现的软件四层交换也就应运而生,这样的解决方案实现的原理一致,不过性能稍差。但是满足一定量的压力还是游刃有余的,有人说软件实现方式其实更灵活,处理能力完全看你配置的熟悉能力。

软件四层交换我们可以使用Linux上常用的LVS来解决,LVS就是Linux Virtual Server,他提供了基于心跳线heartbeat的实时灾难应对解决方案,提高系统的强壮性,同时可供了灵活的虚拟VIP配置和管理功能,可以同时满足多种应用需求,这对于分布式的系统来说必不可少。

一个典型的使用负载均衡的策略就是,在软件或者硬件四层交换的基础上搭建squid集群,这种思路在很多大型网站包括搜索引擎上被采用,这样的架构低成本、高性能还有很强的扩张性,随时往架构里面增减节点都非常容易。

对于大型网站来说,前面提到的每个方法可能都会被同时使用到,这里介绍得比较浅显,具体实现过程中很多细节还需要大家慢慢熟悉和体会。有时一个很小的squid参数或者apache参数设置,对于系统性能的影响就会很大。

7、最新:CDN加速技术

什么是CDN?

CDN的全称是内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,提高用户访问网站的响应速度。

CDN有别于镜像,因为它比镜像更智能,或者可以做这样一个比喻:CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。因而,CDN可以明显提高 Internet网络中信息流

动的效率。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。

CDN的类型特点

CDN的实现分为三类:镜像、高速缓存、专线。

镜像站点(Mirror Site),是最常见的,它让内容直接发布,适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高,还必须在各个地区设置镜像服务器,配备专业技术人员进行管理与维护。对于大型网站来说,更新所用的带宽成本也大大提高了。

高速缓存,成本较低,适用于静态内容。Internet的统计表明,超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容,在这个规律下,缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求,而原始的服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求,于是大大加快了客户请求的响应时间,并降低了原始服务器的负载。

CDN服务一般会在全国范围内的关键节点上放置缓存服务器。

专线,让用户直接访问数据源,可以实现数据的动态同步。

CDN的实例

举个例子来说,当某用户访问网站时,网站会利用全球负载均衡技术,将用户的访问指向到距离用户最近的正常工作的缓存服务器上,直接响应用户的请求。

当用户访问已经使用了CDN服务的网站时,其解析过程与传统解析方式的最大区别就在于网站的授权域名服务器不是以传统的轮询方式来响应本地 DNS的解析请求,而是充分考虑用户发起请求的地点和当时网络的情况,来决定把用户的请求定向到离用户最近同时负载相对较轻的节点缓存服务器上。

通过用户定位算法和服务器健康检测算法综合后的数据,可以将用户的请求就近定向到分布在网络“边缘”的缓存服务器上,保证用户的访问能得到更及时可靠的响应。

由于大量的用户访问都由分布在网络边缘的CDN节点缓存服务器直接响应了,这就不仅提高了用户的访问质量,同时有效地降低了源服务器的负载压力。

附:某CDN服务商的服务说明

采用GCDN加速方式

采用了GCDN加速方式以后,系统会在浏览用户和您的服务器之间增加一台GCDN服务器。浏览用户访问您的服务器时,一般静态数据,如图片、多媒体资料等数据将直接从GCDN服务器读取,使得从主服务器上读取静态数据的交换量大大减少。

为VIP型虚拟主机而特加的VPN高速压缩通道,使用高速压缩的电信<==>

网通、电信<==>国际(HK)、网通& lt;==>国际(HK)等跨网专线通道,智能多线,自动获取最快路径,极速的动态实时并发响应速度,实现了网站的动态脚本实时同步,对动态网站有一个更加明显的加速效果。

每个网络运营商(电信、网通、铁通、教育网)均有您服务器的GCDN服务器,无论浏览用户是来自何处,GCDN都能让您的服务器展现最快的速度!另外,我们将对您的数据进行实时备份,让您的数据更安全!

基于SpringCloud 微服务系统设计方案

微服务系统设计方案 1.微服务本质 微服务架构从本质上说其实就是分布式架构,与其说是一种新架构,不如说是一种微服务架构风格。 简单来说,微服务架构风格是要开发一种由多个小服务组成的应用。每个服务运行于独立的进程,并且采用轻量级交互。多数情况下是一个HTTP的资源API。这些服务具备独立业务能力并可以通过自动化部署方式独立部署。这种风格使最小化集中管理,从而可以使用多种不同的编程语言和数据存储技术。 对于微服务架构系统,由于其服务粒度小,模块化清晰,因此首先要做的是对系统整体进行功能、服务规划,优先考虑如何在交付过程中,从工程实践出发,组织好代码结构、配置、测试、部署、运维、监控的整个过程,从而有效体现微服务的独立性与可部署性。 本文将从微服务系统的设计阶段、开发阶段、测试阶段、部署阶段进行综合阐述。 理解微服务架构和理念是核心。 2.系统环境

3.微服务架构的挑战 可靠性: 由于采用远程调用的方式,任何一个节点、网络出现问题,都将使得服务调用失败, 随着微服务数量的增多,潜在故障点也将增多。 也就是没有充分的保障机制,则单点故障会大量增加。 运维要求高: 系统监控、高可用性、自动化技术 分布式复杂性: 网络延迟、系统容错、分布式事务 部署依赖性强: 服务依赖、多版本问题 性能(服务间通讯成本高): 无状态性、进程间调用、跨网络调用 数据一致性: 分布式事务管理需要跨越多个节点来保证数据的瞬时一致性,因此比起传统的单体架构的事务,成本要高得多。另外,在分布式系统中,通常会考虑通过数据的最终一致性来解决数据瞬时一致带来的系统不可用。 重复开发: 微服务理念崇尚每个微服务作为一个产品看待,有自己的团队开发,甚至可以有自己完全不同的技术、框架,那么与其他微服务团队的技术共享就产生了矛盾,重复开发的工作即产生了。

最全面的门户网站架构设计方案

前台门户网站架构 设计方案 北京宽连十方数字技术有限公司 2012-7 目录 1设计思路2

2系统结构3 3网络规划及性能计算错误!未定义书签。 3.1网络架构8 3.2网络架构说明错误!未定义书签。 3.2.1采用双防火墙双交换机做网络冗余,保障平台服务8 3.2.2采用硬件设备负载均衡器,实现网络流量的负载均衡8 3.3系统测算错误!未定义书签。 3.3.1系统处理能力要求34 3.3.2业务处理能力要求错误!未定义书签。 3.3.3系统话务模型错误!未定义书签。 3.4配置核算错误!未定义书签。 3.4.1数据库服务器性能核算错误!未定义书签。 3.4.2WEB服务器集群性能核算错误!未定义书签。 3.4.3WEB服务器集群内存性能核算错误!未定义书签。 3.4.4网络带宽35 4性能模拟测试及性能推算错误!未定义书签。 4.1测试环境错误!未定义书签。 4.2测试结果错误!未定义书签。 4.2.11个客户端模拟不同线和并发请求结果错误!未定义书签。 4.2.210个客户端请求错误!未定义书签。 4.3结果分析错误!未定义书签。 4.4根据测试结果推算错误!未定义书签。 4.5设备清单35 4.5.1硬件设备配置清单错误!未定义书签。 4.5.2设备技术规格错误!未定义书签。 4.6平台扩容的建议35 1 网站的性能瓶颈分析 网站的性能影响因素很多,下面主要从如下4个方面进行分析说明: 1) 网络负载 a) 公网负载 b) 内网负载

2) WEB应用服务器性能 a) CPU b) 存储,I/O访问 c) 内存 d) 并发TCP/IP连接数 3) 数据库服务器性能 a) 数据库参数配置 b) 服务器性能(CPU、内存、存储) c) 数据结构的合理性 4) 不同WEB应用的处理方式而对不同的性能瓶颈 a) 对于静态的网站: 静态的HTML页面严格地由标准的HTML标示语言构成,并不需要服务器端即时运算生成。这意味着,对一个静态HTML文档发出访问请求后,服务器端只是简单地将该文档传 输到客户端。从服务器运行的那个时间片来看,这个传输过程仅仅占用了很小的CPU资源。 对于静态HTML的访问瓶颈为:网络带宽、磁盘I/O以及cache(高速缓冲存储器)。 b) 对于动态页面 因为服务器解析动态页面必须在其传输到客户端前就通过服务器来进行解释,这样就会给应用服务器添加额外的性能消耗,如果进一步要访问数据库,则会增加数据库服务器 的性能消耗,则动态页面还有额外的瓶颈:应用服务器的性能,数据库服务器的性能。 2 系统架构设计 2.1 总体思路 为提高网站的高并发性能,提高开发效率及运营效率,主要按如下几个思路进行规划设计: 2.1.1 负载均衡 1)四层交换负载均衡: 采用负载均衡器来实现硬件级的四层交换负载均衡,或采用LVS来实现软件的四层交换负载均 衡。 2)通过第三方软件来实现负载均衡,同时实现页面请求的缓存。 通过Nginx实现反向代理服务器集群,同时搭建squid集群以作为静态页面和图片的缓存。 3)通过web服务器的配置来实现负载均衡 即通过apache或是Nginx 将客户请求均衡的分给tomcat1,tomcat2....去处理。

微服务架构的部署

微服务架构的部署 本文从以下几个方面简要说明微服务架构项目的实践经验:架构选型、开发测试环境下的相关工具支持、人员分工及开发部署流程、相关设计及注意事项。最后,将根据实践经验讨论提高微服架构下的开发和运维效率的切实需求,进一步理清本项目所实现的容器服务管理平台的完善性需求。 本项目是一个企业级的容器服务管理平台,该平台的功能是基于容器实现的应用运行环境管理,以及应用开发阶段的持续集成和持续发布。简单的理解该平台的核心功能之一就是管理复杂应用的开发和运维环境,提高微服务架构下的开发和运维效率。项目的开发背景如下: 首先,该系统具有典型分布式应用系统特征: 该平台所运行的服务器配置不高,例如华为RH1288这类低配置服务器,允许硬件失败; 系统平台要求可根据实际用户数的规模进行伸缩部署,保证硬件资源的合理利用; 由于系统平台之上需要运行若干企业应用的开发和运行环境,可靠性是非常重要的,不允许单点失效。 其次,本系统功能复杂,从架构的角度需要将系统分成多个层次和若干个子系统。不同的层次、子系统根据具体情况需要采用不同的开发语言,由不同的开发小组完成。 第三,项目组成员由几个城市的异地团队协同开发,统一的开发环境和协同工具是必不可少的。 针对上述项目背景的考虑,本项目选择基于微服务架构进行项目开发。 开发、测试、部署使用到的工具集 “工欲善其事、必先利其器”,借助适合的流程和相关工具集,才能提高微服务架构下的应用开发效率。本项目利用DevOPs流程并选用一套相关工具集实现应用开发管理,提高开发、测试、部署的效率。 代码库:本项目使用分布式代码库Gitlab,它的功能不限于代码仓库,还包括reviews(代码审查), issue tracking(问题跟踪)、wiki等功能,是代码管理和异地团队沟通、协作工具的首选。 Docker镜像仓库、Docker:本项目用容器贯穿整个软件开发流程,以容器作为应用发布的载体,应用的开发环境和测试发版环境都运行在Docker容器中。对于复杂的开发和运维环境管理Docker具有先天的优势,目前国内外的互联网公司有大多数都已经将Docker应用到了他们的开发或者生产环境中了。

大型电商分布式架构设计与优化

大型电商分布式架构设计与优化 本文主题为电商网站架构案例,将介绍如何从电商网站的需求,到单机架构,逐步演变为常用的、可供参考的分布式架构原型。除具备功能需求外,还具备一定的高性能、高可用、可伸缩、可扩展等非功能质量需求(架构目标)。

本文大纲: 1. 使用电商案例的原因 2. 电商网站需求 3. 网站初级架构 4. 系统容量估算 5. 网站架构分析 6. 网站架构优化 根据实际需要,进行改造、扩展、支持千万PV,是没问题的。 使用电商案例的原因 分布式大型网站,目前看主要有几类: 1.大型门户(比如网易、新浪等); 2.SNS网站(比如校内、开心网等); 3.电商网站(比如阿里巴巴、京东商城、国美在线、汽车之家等)。

大型门户一般是新闻类信息,可以使用CDN、静态化等方式优化。而开心网等交互性比较多,可能会引入更多的NoSQL、分布式缓存、使用高性能的通信框架等。电商网站具备以上两类的特点,比如产品详情可以采用CDN,静态化,交互性高的需要采用NoSQL等技术。因此,我们采用电商网站作为案例,进行分析。 电商网站需求 客户需求: ?建立一个全品类的电子商务网站(B2C),用户可以在线购买商品,可以在线支付,也可以货到付款; ?用户购买时可以在线与客服沟通; ?用户收到商品后,可以给商品打分和评价; ?目前有成熟的进销存系统,需要与网站对接; ?希望能够支持3~5年,业务的发展; ?预计3~5年用户数达到1000万; ?定期举办双11、双12、三八男人节等活动; ?其他的功能参考京东或国美在线等网站。 客户就是客户,不会告诉你具体要什么,只会告诉你他想要什么,我们很多时候要引导、挖掘客户的需求。好在提供了明确的参考网站。因此,下一步要进行大量的分析,结合行业以及参考网站,给客户提供方案。其它的这里暂不展开。

高并发网站架构解决方案

一个小型的网站,比如个人网站,可以使用最简单的html静态页面就实现了,配合一些图片达到美化效果,所有的页面均存放在一个目录下,这样的网站对系统架构、性能的要求都很简单,随着互联网业务的不断丰富,网站相关的技术经过这些年的发展,已经细分到很细的方方面面,尤其对于大型网站来说,所采用的技术更是涉及面非常广,从硬件到软件、编程语言、数据库、WebServer、防火墙等各个领域都有了很高的要求,已经不是原来简单的html静态网站所能比拟的。 大型网站,比如门户网站。在面对大量用户访问、高并发请求方面,基本的解决方案集中在这样几个环节:使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。但是除了这几个方面,还没法根本解决大型网站面临的高负载和高并发问题。 上面提供的几个解决思路在一定程度上也意味着更大的投入,并且这样的解决思路具备瓶颈,没有很好的扩展性,下面我从低成本、高性能和高扩张性的角度来说说我的一些经验。 1、HTML静态化 其实大家都知道,效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面,所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现,这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站,我们无法全部手动去挨个实现,于是出现了我们常见的信息发布系统CMS,像我们常访问的各个门户站点的新闻频道,甚至他们的其他频道,都是通过信息发布系统来管理和实现的,信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面,还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能,对于一个大型网站来说,拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。 除了门户和信息发布类型的网站,对于交互性要求很高的社区类型网站来说,尽可能的静态化也是提高性能的必要手段,将社区内的帖子、文章进行实时的静态化,有更新的时候再重新静态化也是大量使用的策略,像Mop的大杂烩就是使用了这样的策略,网易社区等也是如此。 同时,html静态化也是某些缓存策略使用的手段,对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用,可以考虑使用html静态化来实现,比如论坛中论坛的公用设置信息,这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并且存储再数据库中,这些信息其实大量被前台程序调用,但是更新频率很小,可以考虑将这部分内容进行后台更新的时候进行静态化,这样避免了大量的数据库访问请求。

微服务架构设计与实战

关于举办“微服务架构设计与实战”高级培训班的通知 各有关单位: 作为一种新的设计和架构理念,微服务自2014年首次提出就引发了业界激烈的讨论。同时,Docker技术的迅速发展,也让微服务架构的实施变得更加容易。相比于传统的单体式应用而言,微服务这种小而化之、互相连接的设计理念不仅能让复杂应用的构建变得更加灵活,更能帮助创业企业在面对市场的高度不确定性时,快速推出新产品,低成本试错。那么,企业究竟该如何去设计、开发和部署微服务到自己的业务中去?如何做好服务发现和服务治理呢?中国软件产业培训网决定在举办“微服务架构设计与实战培训班”望各单位收到通知后组织相关人员参加。现将有关事宜通知如下: 一、培训时间及地点 2019年12月20日-12月23日北京 2020年01月10日-01月13日上海 二、主讲专家 程老师 CTO,微服务架构首席咨询师,国内较早倡导和实践微服务的先行者,多次受邀在大型技术会议主题分享“微服务架构”相关主题。超过10年以上的软件行业经验,从企业应用、互联网应用、服务化平台的架构设计、开发到自动化构建、持续集成、持续交付以及DevOps 的转型实施等有较丰富的实践经验。 范老师国内架构设计专家、多领域架构评审委员和技术架构组委员。信息技术领域具有坚实的学术背景和教学培训经验,多年研发和客户项目高级管理咨询能力,多年包括华为IPD 研发管理工作经历。善于用先进信息化技术架构和方法指导团队完成设计工作,具有雄厚的咨询能力。具有大型分布式团队的领导和管理经验。 三、培训特色 1. 理论与实践相结合、案例分析与行业应用穿插进行; 2. 专家精彩内容解析、学员专题讨论、分组研究;

大型网络平台架构设计方案

大型网络平台架构设计方案

目录 1网站的性能瓶颈分析 (1) 2系统架构设计 (3) 2.1总体思路 (3) 2.1.1负载均衡 (3) 2.1.2WEB应用开发架构思路 (3) 2.1.3数据存储的设计思路 (3) 2.1.4不同网络用户访问考虑 (4) 2.2总体架构 (5) 2.2.1网站的系统分层架构 (5) 2.2.2网站的物理架构 (6) 2.2.3网站的开发架构 (7) 2.2.4网络拓扑结构 (8) 2.3架构涉及技术的详解 (9) 2.3.1负载均衡 (9) 2.3.2缓存 (15) 2.3.3页面静态化 (19) 2.3.4数据库配置及优化 (20) 2.3.5文件存储 (21) 2.3.6网络问题解决方案 (24) 2.3.7WEB应用开发架构设计思路 (26) 2.4系统软件参数优化 (30) 2.4.1操作系统优化 (30) 2.4.2tomcat服务器优化 (31) 2.4.3apache服务器优化 (33) 2.4.4Nginx服务器的优化 (33) 3WEB服务架构评测 (34) 3.1测试环境 (34) 3.1.1网络环境 (34)

3.1.2服务器配置 (35) 3.1.3软件环境 (35) 3.2测试结果 (40) 3.2.1单个TOMCAT的WEB服务器 (40) 3.2.2Nginx+2个TOMCAT的WEB服务器 (41) 3.2.3Nginx+2个TOMCAT的WEB服务器+缓冲 (42) 3.3测试结果分析 (43) 3.4评测结果 (44) 4配置选型 (45) 4.1网络带宽 (45) 4.2架构和硬件配置选型 (46) 4.2.1硬件配置参考 (46) 4.2.2Web架构和硬件选型 (47) 4.3硬件扩容策略 (48) 4.3.1增加服务器 (48) 4.3.2增加存储 (48) 4.3.3升级服务器 (48) 4.3.4网络扩容 (48) 5附录:一些主流网站的真实数据 (49)

可适应高并发的城市级智慧平台系统架构设计策略应用

可适应高并发的城市级智慧平台系统架构设计策略应用 发表时间:2018-10-15T17:17:20.863Z 来源:《防护工程》2018年第13期作者:袁华辉[导读] 城市级智慧服务(管理)平台对于提升城市智能化水平、提高政府城市管理效率,方便市民具有较大意义 袁华辉 武汉市城投停车场投资建设管理有限公司湖北武汉 430015 摘要:城市级智慧服务(管理)平台对于提升城市智能化水平、提高政府城市管理效率,方便市民具有较大意义。好的城市智慧平台必须具有较强的安全性、稳定性以及应对高并发的能力。本文从实用的角度介绍城市级平台在架构设计中的技巧和策略,侧重提供了适应高并发的系统架构设计解决方案。 关键词:高并发、智慧系统、架构设计 一、QPS是城市智慧系统架构设计的重要因素 搭建城市级的智慧应用系统,必须考虑大量用户同时使用客户端访问系统平台的极端情况。除了考虑系统的安全性、稳定性等因素外,系统架构的设计依据必须基于QPS(每秒请求数),以提高系统应对突然的高并发性可能性。不同的QPS对系统架构设计等技术要求原则如下: 50QPS以下——小网站 服务器性能稳定即可。 50~100QPS——DB极限型 须加强数据访问设计、代码优化,读写必须分离。 300~800QPS——带宽极限型 采取上缓存,多机负载均衡措施等。 500~1000QPS——内网带宽极限+Memcache极限型采取数据分离、服务器集群、NOSQL措施。 1000~2000QPS——锁模式极限型 锁的问题会成为最大的瓶颈。要求系统中不能存在中央节点,所有的数据都必须分布存储、分布处理。 2000QPS以上——C10K极限 必须业务分离、分散QPS。 二、系统架构设计 (一)根据QPS选定架构模式 对于城市级应用系统而已必将免得大量的访问量、按照一般二线城市600万人口来计算,使用率每日可能达到1200万次。平均每日请求为每分钟8000次请求。安装业务进行估算:比如城市级智慧停车应用,高峰集中在上午7点30到9点半。下午的5点到7点这几个时间段。高峰期内平均每分钟请求约为10w次。QPS=1667,属于锁模式极限型,须采用分布式架构。 (二)应用服务器集群改善并发处理能力 单一的服务器由于系统、硬件等约束出来处理能力是非常有限的,所以我们需要我们应用能够横向扩展,向外扩展,也就就是Scale Out。 这是一个常规的分布式架构。通过负载代理到不同的服务器中,同时将文件、数据进行了分开部署。实测时,我们发现文件服务器和数据服务器压力还是非常大,需要进一步优化。 (三)使用缓存改善性能 随着对数据请求增多、用户量增多,数据库压力会慢慢凸显出来,访问延迟也就浮显出来。通常就简单的做法是采用缓存技术。其中在日常数据运用上,大部分的业务访问都集中小部分的数据上。可以将经常访问的数据缓存在内存中,这样可以减少数据库的访问压力。 \ 目前,我们的措施很大程度上提高了数据的响应时间。有了这些基本保障,下面就要着重解决锁的问题。锁主要有2类来源,一个文件读取和写入,一个数据库的读取和写入。解决锁的问题,也就是解决文件和数据问题。 (四)数据库读写分离 即使有缓存的支持,但若缓存过期、或者没有读取到缓存数据以及所有写操作还是需要访问数据库。为减轻数据库压力,故可将读、写操作分开,设计主数据库和从数据库。主数据库进行写的操作,从数据库响应所有的查询操作。主数据库每次完成了新的操作后,将数据同步到从数据库中(同步方法很多,在这里就不详细叙述了)。

互联网智能推荐系统架构设计

互联网智能推荐系统架构设计

一,题记 58同城智能推荐系统大约诞生于2014年(C++实现),该套系统先后经历了招聘、房产、二手车、黄页和二手物品等产品线的推荐业务迭代,但该系统耦合性高,难以适应推荐策略的快速迭代。 58同城APP猜你喜欢推荐和推送项目在2016年快速迭代,产出了一套基于微服务架构的推荐系统(Java 实现),该系统稳定、高性能且耦合性低,支持推荐策略的快速迭代,大大提高了推荐业务的迭代效率。此后,我们对旧的推荐系统进行了重构,将所有业务接入至新的推荐系统,最终成功打造了统一的58同城智能推荐系统。 下面我们将对58同城智能推荐系统展开介绍,首先会概览整体架构,然后从算法、系统和数据三方面做详细介绍。 整体架构首先看一下58同城推荐系统整体架构,一共分数据层、策略层和应用层三层,基于58平台产生的各类业务数据和用户积累的丰富的行为数据,我们采用各类策略对数据进行挖掘分析,最终将结果应用于各类推荐场景。

二,数据层 主要包括业务数据和用户行为日志数据。业务数据主要包含用户数据和帖子数据,用户数据即58平台上注册用户的基础数据,这里包括C端用户和企业用户的信息,帖子数据即用户在58平台上发布的帖子的基础属性数据。 这里的帖子是指用户发布的房源、车源、职位、黄页等信息,为方便表达,后文将这些信息统称为帖子。用户行为日志数据来源于在前端和后台的埋点,例如用户在APP上的筛选、点击、收藏、打电话、微聊等各类操作日志。

这些数据都存在两种存储方式,一种是批量存储在HDFS上以用作离线分析,一种是实时流向Kafka以用作实时计算。 三,策略层 基于离线和实时数据,首先会开展各类基础数据计算,例如用户画像、帖子画像和各类数据分析,在这些基础数据之上便是推荐系统中最重要的两个环节:召回和排序。召回环节包括多种召回源的计算,例如热门召回、用户兴趣召回、关联规则、协同过滤、矩阵分解和DNN等。 我们采用机器学习模型来做推荐排序,先后迭代了LR、FM、GBDT、融合模型以及DNN,基于这些基础机器学习模型,我们开展了点击率、转化率和停留时长多指标的排序。 这一层的数据处理使用了多种计算工具,例如使用MapReduce和Hive做离线计算,使用Kylin做多维数据分析,使用Spark、DMLC做大规模分布式机器学习模型训练,使用theano和tensorflow做深度模型训练。 三,应用层 再往上就是应用层,我们通过对外提供rpc和http接口来实现推荐业务的接入。58同城的推荐应用大多是向用户展示一个推荐结果列表,属于topN推荐模式,这里介绍下58同城的几个重要的推荐产品:

互联网高并发架构设计

前言 高并发经常会发生在有大活跃用户量,用户高聚集的业务场景中,如:秒杀活动,定时领取红包等。 为了让业务可以流畅的运行并且给用户一个好的交互体验,我们需要根据业务场景预估达到的并发量等因素,来设计适合自己业务场景的高并发处理方案。 在电商相关产品开发的这些年,我有幸的遇到了并发下的各种坑,这一路摸爬滚打过来有着不少的血泪史,这里进行的总结,作为自己的归档记录,同时分享给大家。 服务器架构 业务从发展的初期到逐渐成熟,服务器架构也是从相对单一到集群,再到分布式服务。 一个可以支持高并发的服务少不了好的服务器架构,需要有均衡负载,数据库需要主从集群,nosql缓存需要主从集群,静态文件需要上传cdn,这些都是能让业务程序流畅运行的强大后盾。 服务器这块多是需要运维人员来配合搭建,具体我就不多说了,点到为止。 大致需要用到的服务器架构如下: ?服务器 o均衡负载(如:nginx,阿里云SLB) o资源监控 o分布式 ?数据库 o主从分离,集群 o DBA 表优化,索引优化,等 o分布式 ?nosql o redis ?主从分离,集群 o mongodb ?主从分离,集群 o memcache ?主从分离,集群 ?cdn o html o css o js o image

高并发相关的业务,需要进行并发的测试,通过大量的数据分析评估出整个架构可以支撑的并发量。 测试高并发可以使用第三方服务器或者自己测试服务器,利用测试工具进行并发请求测试,分析测试数据得到可以支撑并发数量的评估,这个可以作为一个预警参考,俗话说知己自彼百战不殆。 第三方服务: ?阿里云性能测试 并发测试工具: ?Apache JMeter ?Visual Studio性能负载测试 ?Microsoft Web Application Stress Tool 实战方案 通用方案 日用户流量大,但是比较分散,偶尔会有用户高聚的情况; 场景:用户签到,用户中心,用户订单,等 服务器架构图: 说明: 场景中的这些业务基本是用户进入APP后会操作到的,除了活动日(618,双11,等),这些业务的用户量都不会高聚集,同时这些业务相关的表都是大数据表,业务多是查询操作,所以我们需要减少用户直接命中DB的查询;优先查询缓存,如果缓存不存在,再进行DB查询,将查询结果缓存起来。 更新用户相关缓存需要分布式存储,比如使用用户ID进行hash分组,把用户分布到不同的缓存中,这样一个缓存集合的总量不会很大,不会影响查询效率。

微服务架构设计V1

微服务架构设计

目录 一、微服务架构介绍 (3) 二、微服务出现和发展 (3) 三、传统开发模式和微服务的区别 (4) 四、微服务的具体特征 (7) 五、SOA和微服务的区别 (9) 六、怎么具体实践微服务 (11) 七、常见的设计模式和应用 (17) 八、优点和缺点 (23) 九、思考:意识的转变 (26)

一、微服务架构介绍 微服务架构(Microservice Architecture)是一种架构概念,旨在通过将功能分解到各个离散的服务中以实现对解决方案的解耦。你可以将其看作是在架构层次而非获取服务的 类上应用很多SOLID原则。微服务架构是个很有趣的概念,它的主要作用是将功能分解到离散的各个服务当中,从而降低系统的耦合性,并提供更加灵活的服务支持。 概念:把一个大型的单个应用程序和服务拆分为数个甚至数十个的支持微服务,它可扩展单个组件而不是整个的应用程序堆栈,从而满足服务等级协议。 定义:围绕业务领域组件来创建应用,这些应用可独立地进行开发、管理和迭代。在分散的组件中使用云架构和平台式部署、管理和服务功能,使产品交付变得更加简单。 本质:用一些功能比较明确、业务比较精练的服务去解决更大、更实际的问题。 二、微服务出现和发展 微服务(Microservice)这个概念是2012年出现的,作为加快Web和移动应用程序开发进程的一种方法,2014年开始受到各方的关注,而2015年,可以说是微服务的元年; 越来越多的论坛、社区、blog以及互联网行业巨头开始对微服务进行讨论、实践,可以说这样更近一步推动了微服务的发展和创新。而微服务的流行,Martin Fowler功不可没。 这老头是个奇人,特别擅长抽象归纳和制造概念。特别是微服务这种新生的名词,都有一个特点:一解释就懂,一问就不知,一讨论就打架。

微服务架构落地最佳实践

微服务架构落地最佳实践

难点1:“一步到位”的认知错觉 这些年微服务大红大紫,但是真正能够拿出来做为可实践的案例少之又少。大部分的微服务案例只能看到微服务架构的“演进结果”,但是看不到微服务架构的“演进过程”。这就像每个人看到一个架构的高峰,却没有看到攀登高峰的路径。 这就给很多架构师一个假象:微服务的架构是通过能力极高的架构师一步到位设计出来的。 这和很多团队自上而下的架构设计感受和相似。于是架构师们蜂拥而至,各种分析方法论层出不穷,讨论和分享络绎不绝。然而真正落地实施的却很少,使得微服务在网络上慢慢变成了一种“玄学”:微服务的实施在“理论研究”的阶段。 这违反了软件架构的最基本规律:架构是解决当前的需求和痛点演进的,而无法对没有出现的问题和痛点进行设计。因此,一步到位的整体的微服务架构设计完全没有必要。况且一个集中化的设计,很难体现微服务的轻量级优势。 我相信技术的发展一定是向不断降低成本的方向上发展的。如果新技术没有降低成本反而提升了成本,要么这个新技术有问题,要么一定是姿势不对,走错了路。 因此,准备实施微服务一定要有一个长期的思想准备。不过跨过了最初的门槛之后,剩下的工作可以被复制而且速度会越来越快。 难点2:“架构师精英主义”

很多产品对架构师的依赖很大,即“架构师精英主义”:认为产品架构只有这个组织的“技术精英”——架构师才可以完成,而团队其它成员只需要实现架构师的设计就可以。这是大型企业和大型系统的常见问题,这来源于长期的重量级企业级架构习惯。 而微服务则类似于一种“敏捷边际革命”:即由一个不超过2~8个人的小团队就可以完成的功能。而且这种规模的团队即使从整个产品团队移除也对整体产品的研发进度没有影响。因此,即使失败了不会带来太多的损失。不过,当第一个微服务改造成功,那么成功经验的复制带来的乘数效应却能带来很大的收益。 从架构改造投资的风险收益比来看,这是非常划算的。 因此,微服务团队完全没必要大张旗鼓,只需要两三个人就可以动工。但是,谁也没有微服务的实践经验啊,万一失败了怎么办? 这就带来了下一个难点。 难点3:缺乏一个信任并鼓励创新的环境

前台门户网站高并发架构设计方案

前台门户网站高并发架构设 计方案 1 设计思路 为提高网站的高并发性能,提高开发效率及运营效率,主要按如下几个思路进行规划设计: 1)实现web请求的网络负载均衡的设计思路 a)通过硬件实现负载均衡。 b)通过第三方软件来实现负载均衡,同时实现页面请求的缓存。 c)通过web服务器的配置来实现负载均衡 即通过apache将客户请求均衡的分给tomcat1,tomcat2....去处理。 2)WEB应用架构设计思路 a)应用开发实现MVC架构三层架构进行web应用开发 b)采用第三方开源的CMS系统来实现网站内容的管理。 c)页面尽可能静态化以减少动态数据访问。 d)采用页面缓存机制和数据缓存来实现页面请求的缓冲和数据的缓存 3)数据存储的设计思想 a)数据库拆分,把生产数据库和查询数据库分离,对生产数据库采用RAC实现数据库的集 群。 b)采用高效的网络文件共享策略,采用图片服务器来实现页面的图片存储。

2 系统架构设计2.1 网站总体架构 2.1.1 网站的系统架构 1. 分层结构

2. 网络示意图 3. 网站架构设计说明 1)采用负载均衡器来实现硬件级的四层交换负载均衡,或采用LVS来实现软件的四层交换负载均衡。 2)通过Nigix实现反向代理服务器集群 3)同时搭建squid集群以作为静态页面的缓存。 4)通过1个apache+多个tomcat进行负载均衡配置,来组成web服务器集群。 5)采用独立的图片服务器集群来实现图片资源的存储及WEB请求。 6)采用HDFS来进行文件的共享访问,通过Rsync来实现远程文件同步。 7)在应用开发中采用基于Struts的MVC架构,同时采用缓存技术来提高动态页面的访问。 8)使页面尽可能静态化,引入CMS系统使网站进一步静态化。 9)对数据库采用生产数据库和查询数据库分离,同时采用oracle 的Rac技术来实现集群扩展。 10)通过镜像技术来实现不同网络服务商的接入速度问题。

大型高性能.NET系统架构

大型高性能https://www.360docs.net/doc/697485281.html,系统架构设计大型动态应用系统平台主要是针对于大流量、高并发网站建立的底层系统架构。大型网站的运行需要一个可靠、安全、可扩展、易维护的应用系统平台做为支撑,以保证网站应用的平稳运行。 大型动态应用系统又可分为几个子系统: Web前端系统 负载均衡系统 数据库集群系统 缓存系统 分布式存储系统 分布式服务器管理系统 代码分发系统 Web前端系统

为了达到不同应用的服务器共享、避免单点故障、集中管理、统一配置等目的,不以应用划分服务器,而是将所有服务器做统一使用,每台服务器都可以对多个应用提供服务,当某些应用访问量升高时,通过增加服务器节点达到整个服务器集群的性能提高,同时使他应用也会受益。 该Web前端系统基于IIS/https://www.360docs.net/doc/697485281.html,等的虚拟主机平台,提供PHP程序运行环境。服务器对开发人员是透明的,不需要开发人员介入服务器管理。 负载均衡系统 负载均衡系统分为硬件和软件两种。硬件负载均衡效率高,但是价格贵,比如F5等。软件负载均衡系统价格较低或者免费,效率较硬件负载均衡系统低,不过对于流量一般或稍大些网站来讲也足够使用,比如lvs,nginx。大多数网站都是硬件、软件负载均衡系统并用。

数据库集群系统 由于Web前端采用了负载均衡集群结构提高了服务的有效性和扩展性,因此数据库必须也是高可靠的才能保证整个服务体系的高可靠性,如何构建一个高可靠的、可以提供大规模并发处理的数据库体系? 我们可以采用如上图所示的方案: 1)使用SQL数据库,考虑到Web应用的数据库读多写少的特点,我们主要对读数据库做了优化,提供专用的读数据库和写数据库,在应用程序中实现读操作和写操作分别访问不同的数据库。 2)使用同步机制实现快速将主库(写库)的数据库复制到从库(读库)。一个主库对应多个从库,主库数据实时同步到从库。 3)写数据库有多台,每台都可以提供多个应用共同使用,这样可以解决写库的性能瓶颈问题和单点故障问题。 4)读数据库有多台,通过负载均衡设备实现负载均衡,从而达到读数据库的高性能、高可靠和高可扩展性。 5)数据库服务器和应用服务器分离。 6)从数据库使用BigIP做负载均衡。

论微服务架构及其应用

论微服务架构及其应用 摘要 2016年7月,我所在的公司为全国各级人民检察院开发了行贿犯罪档案互联网查询系统的产品,我担任系统架构师职务,主要负责软件架构和安全体系设计的工作,该项目是基于互联网,为单位、企业和个人等公众群体提供7*24小时的查询申请服务,同时兼顾行贿犯罪预防宣传。本文结合作者的实践,以行贿犯罪档案互联网查询系统为例,论述微服务架构及其应用。首先概述我参与管理和开发,并采用微服务架构开发的工作,然后具体描述微服务架构的特点,最后结合项目描述软件的架构,说明该系统是如何采用微服务架构模式的,并说明采用微服务架构模式后,在软件开发过程中遇到的实际问题和解决方案。经过项目组近一年的努力,本产品已顺利开发完成,目前,已在浙江、云南等多省上线使用,取得客户和公司领导的一致好评。 正文 近年来,随着互联网行业的迅猛发展,公司或组织业务的不断扩张,需求的快速变化以及用户量的不断增加,传统的单块(Monolithic)软件架构面临着越来越多的挑战,已逐渐无法适应互联网时代对软件的要求。在这一背景下,微服务架构模式(Microservice Architecture Pattern)逐渐流行。它强调将单一业务功能开发成微服务的形式,每个微服务运行在一个进程中;采用HTTP等通信协议和轻量级API实现微服务之间的协作与通信。这些微服务可以使用不同的开发语言以及不同数据存储技术,能够通过自动化部署工具独立发布,并保持最低限制的集中式管理。 2015年7月,我所在的公司为全国各级人民检察院开发了行贿犯罪档案互联网查询系统的产品,我担任系统架构师职务,主要负责软件架构和安全体系设计的工作。本文结合作者的实践,论述微服务架构及其应用。首先概述我参与管理和开发,并采用微服务架构开发的工作,然后具体描述微服务架构的特点,最后结合项目描述软件的架构,说明该架构是如何采用微服务架构模式的,并说明采用微服务架构模式后,在软件开发过程中遇到的实际问题和解决方案。

大型企业网络安全解决方案

大型企业网络安全解决方案 第一章 本方案为某大型局域网网络安全解决方案,包括原有网络系统分析、安全需求分析、安全目标的确立、安全体系结构的设计等。本安全解决方案的目标是在不影响某大型企业局域网当前业务的前提下,实现对他们局域网全面的安全管理。 1.将安全策略、硬件及软件等方法结合起来,构成一个统一的防御系统,有效阻止非法用户进入网络,减少网络的安全风险。 2.定期进行漏洞扫描,及时发现问题,解决问题。 3.通过入侵检测等方式实现实时安全监控,提供快速响应故障的手段,同时具备很好的安全取证措施。 4.使网络管理者能够很快重新组织被破坏了的文件或应用。使系统重新恢复到破坏前的状态,最大限度地减少损失。 5.在工作站、服务器上安装相应的防病毒软件,由中央控制台统一控制和管理,实现全网统一防病毒。 第二章网络系统概况 2.1 网络概况 这个企业的局域网是一个信息点较为密集的千兆局域网络系统,它所联接的现有上千个信息点为在整个企业内办公的各部门提供了一个快速、方便的信息交流平台。不仅如此,通过专线与Internet的连接,打通了一扇通向外部世界的窗户,各个部门可以直接与互联网用户进行交流、查询资料等。通过公开服务器,企业可以直接对外发布信息或者发送电子邮件。高速交换技术的采用、灵活的网络互连方案设计为用户提供快速、方便、灵活通信平台的同时,也为网络的安全带来了更大的风险。因此,在原有网络上实施一套完整、可操作的安全解决方案不仅是可行的,而且是必需的。 2.2 网络结构的特点 在分析这个企业局域网的安全风险时,应考虑到网络的如下几个特点: 1.网络与Internet直接连结,因此在进行安全方案设计时要考虑与Internet连结的有关风险,包括可能通过Internet传播进来病毒,黑客攻击,来自Internet的非授权访问等。 2.网络中存在公开服务器,由于公开服务器对外必须开放部分业务,因此在进行安全方案设计时应该考虑采用安全服务器网络,避免公开服务器的安全风险扩散到内部。 3.内部网络中存在许多不同的子网,不同的子网有不同的安全性,因此在进行安全方案设计时,应考虑将不同功能和安全级别的网络分割开,这可以通过交换机划分VLAN来实现。 4.网络中有二台应用服务器,在应用程序开发时就应考虑加强用户登录验证,防止非授

大型网站架构方案

1前言 1.1 引言 海西电子商务平台(以下简称平台)的前台功能是作为一个基于因特网的浏览界面,为各种农业投入品的销售提供虚拟店铺,企业或个人通过平台提供的搜索工具,快速找到适合于自己需求的产品或服务信息,并通过平台提供的诚信评估系统进一步筛选交易对象,最后还可通过平台提供的支付手段进行快捷的现金支付、并为物流企业提供位置服务,为会员企业提供物流追踪服务,为政府及相关部门提供监管的辅助决策服务。 平台数据来源一是商务平台用户输入的各类信息、二是从各业务系统中自动提取的数据、以及平台管理者从各种渠道采集录入的行业信息。 1.2 平台的组成部分 ●网络系统 通过两台中心交换机与电信千兆光纤相结合,实现应用业务服务器千兆接入能力,网内加入负载均衡设备,利用硬件设备来控制网络资源的利用。 ●服务器系统 部署2台中心数据库服务器、门户网站WEB服务器2台、NFS文件服务器1台、备份服务器1台、网页防篡改服务器1台、数据交换服务器2台以及视频应用服务器2台。核心应用服务器实现双机热备以保证全年服务的不间断进行。 ●存储备份系统 主要建设以SAN结构为主体的数据存储平台。数据存储平台由SAN交换机组成SAN交换网络,配置2台存储磁盘阵列为前端应用提供统一管理的、灵活可扩展的数据存储系统,并充分考虑数据安全通过备份服务器实现数

据的本地备份。 与省农业信息中心达成异地备份协议,将平台数据定期转送到设置在信息中心的服务器上进行安全备份 ●安全防护系统 为数据中心提供安全防护能力,尽可能减少内部、外部对系统和数据的威胁。主要部署网页防篡改系统并利用政务外网的IPS和防火墙等来实现系统的安全防护能力,设置多级化的数据访问权限并记录数据使用日志以防范来自内部的数据安全威胁。 1.3 平台的性能需求 ●系统重要的服务器均运行在服务器系统平台上。对于系统级安全的实 现,通过科学合理的设置来充分利用操作系统本身提供的安全机制,弥 补操作系统的安全漏洞;利用主机监控与保护来增强实际运行安全。 ●数据库系统安全需求 数据库系统应该防范以下风险: 对数据库安全的威胁主要来自以下因素: 数据输入或处理中的错误; 硬件故障引起的数据破坏或丢失; 软件保护功能失效造成数据泄露; 非授权用户的非法存取,篡改数据; 授权者制定不正确、不安全的防护策略; 用户复制和泄露敏感数据资料; 病毒侵入系统,破坏数据文件。

高并发高可用平台架构规划方案

编号∶______ 版本∶______ 高并发平台架构规划方案 V1.0 起草人: XXX 起草时间:YYYY年MM月DD日 审核人: 审核时间: 修改情况记录: 序号修改模块名称修改内容修改人修改人名称 1 2 3

1概述 1.1简述 本文档针对XX项目的特点,根据项目各个阶段的发展情况,在系统不调整或微调整的情况下逐步提升整体吞吐量以适应项目的快速发展。其中包括各个阶段项目架构部署规划。 1.2设计目标 A.快速的响应能力 在各种情况下,能够快速响应用户请求;具备可靠地容灾能力,部分系统问题不影响整体系统的正常运行。将停止服务时间降低到最低甚至是不间断服务。 B.可伸缩性的系统体系 随着访问的增加,系统具备良好的伸缩能力。其中包括硬件与软件两部分: 1)硬件:Web服务器集群,缓存服务器集群,文件服务器集群,数据库服务器等集群。各个群集之间负载均衡,任何一个集群由于资源不足出现瓶颈的时候,只要根据需要添加一个服务器节点,做简单的配置就能达到扩展的目的。 2)软件:整个软件应用系统纵向分割,按照模块划分,各个模块即相互独立,又可以无缝结合。如果需要扩展一个模块,只要做独立开发,无需该原有系统的代码,只要做简单的配置就能结合在已经,并对该模块管理。 C.安全可靠的系统 为保证网站的正常运行,用户数据的高度安全,系统考虑了多种安全策略(网络安全、系统安全、各子系统安全、子系统模块安全、回话期间安全等)。系统具有7×24小时的运行能力,并且具有系统灾难的快速恢复能力,及数据安全的保证。 D.易管理的体系架构 整个系统、服务的状态处于一个实时的监控之下。其中包括:配置管理、故

微服务架构的部署

微服务架构的部署本文从以下几个方面简要说明微服务架构项目的实践经验:架构选型、开发测试环境下的相关工具支持、人员分工及开发部署流程、相关设计及注意事项。最后,将根据实践经验讨论提高微服架构下的开发和运维效率的切实需求,进一步理清本项目所实现的容器服务管理平台的完善性需求。 本项目是一个企业级的容器服务管理平台,该平台的功能是基于容器实现的应用运行环境管理,以及应用开发阶段的持续集成和持续发布。简单的理解该平台的核心功能之一就是管理复杂应用的开发和运维环境,提高微服务架构下的开发和运维效率。项目的开发背景如下: 首先,该系统具有典型分布式应用系统特征: 该平台所运行的服务器配置不高,例如华为RH1288这类低配置服务器,允许硬件失败; 系统平台要求可根据实际用户数的规模进行伸缩部署,保证硬件资源的合理利用; 由于系统平台之上需要运行若干企业应用的开发和运行环境,可靠性是非常重要的,不允许单点失效。 其次,本系统功能复杂,从架构的角度需要将系统分成多个层次和若干个子系统。不同的层次、子系统根据具体情况需要采用不同的开发语言,由不同的开发小组完成。 第三,项目组成员由几个城市的异地团队协同开发,统一的开发环境和协同工具是必不可少的。 针对上述项目背景的考虑,本项目选择基于微服务架构进行项目开发。 开发、测试、部署使用到的工具集 “工欲善其事、必先利其器”,借助适合的流程和相关工具集,才能提高微服务架构下的应用开发效率。本项目利用DevOPs流程并选用一套相关工具集实现应用开发管理,提高开发、测试、部署的效率。 代码库:本项目使用分布式代码库Gitlab,它的功能不限于代码仓库,还包括reviews(代码审查), issue tracking(问题跟踪)、wiki等功能,是代码管理和异地团队沟通、协作工具的首选。 Docker镜像仓库、Docker:本项目用容器贯穿整个软件开发流程,以容器作为应用发布的载体,应用的开发环境和测试发版环境都运行在Docker容器中。对于复杂的开发和运维环境管理Docker具有先天的优势,目前国内外的互联网公司有大多数都已经将Docker应用到了他们的开发或者生产环境中了。 K8s:本项目采用Kubernates作为容器调度管理的基础环境,开发环境、测试环境的Docker容器都由K8s负责调度管理。 Jenkins:快速的部署发布离不开老牌持续集成明星Jenkins,本项目通过Jenkins任务构建代码、将应用打包成Docker镜像,最终发布到K8s环境中将容器运行起来。 Shell脚本:编写Shell脚本将项目打分支、发布应用等开发阶段的配置管理工作自动化,降低运维门槛、提高配置管理和运维的效率。

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