.Net網站架構設計(一)架構概念內容


一、什么是互聯網架構

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二、互聯網架構的目標

    架構的核心目標:高可用,易擴展,高性能,安全性

     涉及到內容:研發、測試、實施、監控

三、一個網站的架構演變。

    Window+IIS+SQLServer

    1、簡單的Web

    IIS 和 Serversql 在一台服務器上面;

    瓶頸

    首先出在SQLserver數據庫上面;然后是IIS

    硬盤I/O 和數據連接池。

   2、訪問量增多時

    IIS 在ServerA

    SQLserver 在serverB

    瓶頸

      硬盤I/O,

      網絡I/O

    3、訪問繼續增多

    SQL 主從復制 (讀寫分離) 主服務器負責(插入,修改,刪除)從負責查詢。

     在應用程序內部指定,查詢訪問不同的服務器,或使用不同的handle.

      WebServer 需要負載均衡。

     100w PV/day

    4 ,

    各個Slave服務器,有的忙,有的閑。

     業務數據表越來越大,查詢速度很慢。

      這時候需要采取緩存技術。

      對表進行水平擴展,進行表拆分。

      Webserver 負載高,對靜態文件緩存。

    5  系統分層

     Web+Cache+DB+File

     


應用Memached,或者Redis進行緩存


SQLserver 集群。

1、HTML靜態化

其實大家都知道,效率最高、消耗最小的就是純靜態化的html頁面,所以我們盡可能使我們的網站上的頁面采用靜態頁面來實現,這個最簡單的方法其實也是最有效的方法。但是對於大量內容並且頻繁更新的網站,我們無法全部手動去挨個實現,於是出現了我們常見的信息發布系統CMS,像我們常訪問的各個門戶站點的新聞頻道,甚至他們的其他頻道,都是通過信息發布系統來管理和實現的,信息發布系統可以實現最簡單的信息錄入自動生成靜態頁面,還能具備頻道管理、權限管理、自動抓取等功能,對於一個大型網站來說,擁有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

除了門戶和信息發布類型的網站,對於交互性要求很高的社區類型網站來說,盡可能的靜態化也是提高性能的必要手段,將社區內的帖子、文章進行實時的靜態化,有更新的時候再重新靜態化也是大量使用的策略,像Mop的大雜燴就是使用了這樣的策略,網易社區等也是如此。

同時,html靜態化也是某些緩存策略使用的手段,對於系統中頻繁使用數據庫查詢但是內容更新很小的應用,可以考慮使用html靜態化來實現,比如論壇中論壇的公用設置信息,這些信息目前的主流論壇都可以進行后台管理並且存儲再數據庫中,這些信息其實大量被前台程序調用,但是更新頻率很小,可以考慮將這部分內容進行后台更新的時候進行靜態化,這樣避免了大量的數據庫訪問請求。

2、網站設計圖片服務器分離

大家知道,對於Web服務器來說,不管是Apache、IIS還是其他容器,圖片是最消耗資源的,於是我們有必要將圖片與頁面進行分離,這是基本上大型網站設計都會采用的策略,他們都有獨立的圖片服務器,甚至很多台圖片服務器。這樣的架構可以降低提供頁面訪問請求的服務器系統壓力,並且可以保證系統不會因為圖片問題而崩潰,在應用服務器和圖片服務器上,可以進行不同的配置優化,比如apache在配置ContentType的時候可以盡量少支持,盡可能少的LoadModule,保證更高的系統消耗和執行效率。

3、網站設計數據庫集群和庫表散列

大型網站都有復雜的應用,這些應用必須使用數據庫,那么在面對大量訪問的時候,數據庫的瓶頸很快就能顯現出來,這時一台數據庫將很快無法滿足應用,於是我們需要使用數據庫集群或者庫表散列。

網站設計在數據庫集群方面,很多數據庫都有自己的解決方案,Oracle、Sybase等都有很好的方案,常用的MySQL提供的Master/Slave也是類似的方案,您使用了什么樣的DB,就參考相應的解決方案來實施即可。

上面提到的數據庫集群由於在架構、成本、擴張性方面都會受到所采用DB類型的限制,於是我們需要從應用程序的角度來考慮改善系統架構,庫表散列是常用並且最有效的解決方案。我們在應用程序中安裝業務和應用或者功能模塊將數據庫進行分離,不同的模塊對應不同的數據庫或者表,再按照一定的策略對某個頁面或者功能進行更小的數據庫散列,比如用戶表,按照用戶ID進行表散列,這樣就能夠低成本的提升系統的性能並且有很好的擴展性。sohu的論壇就是采用了這樣的架構,將論壇的用戶、設置、帖子等信息進行數據庫分離,然后對帖子、用戶按照板塊和ID進行散列數據庫和表,最終可以在配置文件中進行簡單的配置便能讓系統隨時增加一台低成本的數據庫進來補充系統性能。

4、網站設計緩存

緩存一詞搞技術的都接觸過,很多地方用到緩存。網站架構和網站開發中的緩存也是非常重要。這里先講述最基本的兩種緩存。高級和分布式的緩存在后面講述。網站設計架構方面的緩存,對Apache比較熟悉的人都能知道Apache提供了自己的緩存模塊,也可以使用外加的Squid模塊進行緩存,這兩種方式均可以有效的提高Apache的訪問響應能力。網站程序開發方面的緩存,Linux上提供的Memory Cache是常用的緩存接口,可以在web開發中使用,比如用Java開發的時候就可以調用MemoryCache對一些數據進行緩存和通訊共享,一些大型社區使用了這樣的架構。另外,在使用web語言開發的時候,各種語言基本上都有自己的緩存模塊和方法,PHP有Pear的Cache模塊,Java就更多了,.net不是很熟悉,相信也肯定有。

5、網站設計鏡像

鏡像是大型網站常采用的提高性能和數據安全性的方式,鏡像的技術可以解決不同網絡接入商和地域帶來的用戶訪問速度差異,比如ChinaNet和EduNet之間的差異就促使了很多網站在教育網內搭建鏡像站點,數據進行定時更新或者實時更新。在鏡像的細節技術方面,這里不闡述太深,有很多專業的現成的解決架構和產品可選。也有廉價的通過軟件實現的思路,比如Linux上的rsync等工具。

6、網站設計負載均衡

負載均衡將是大型網站解決高負荷訪問和大量並發請求采用的終極解決辦法。負載均衡技術發展了多年,有很多專業的服務提供商和產品可以選擇,我個人接觸過一些解決方法,其中有兩個架構可以給大家做參考。硬件四層交換第四層交換使用第三層和第四層信息包的報頭信息,根據應用區間識別業務流,將整個區間段的業務流分配到合適的應用服務器進行處理。 第四層交換功能就象是虛IP,指向物理服務器。它傳輸的業務服從的協議多種多樣,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協議。這些業務在物理服務器基礎上,需要復雜的載量平衡算法。在IP世界,業務類型由終端TCP或UDP端口地址來決定,在第四層交換中的應用區間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。在硬件四層交換產品領域,有一些知名的產品可以選擇,比如Alteon、F5等,這些產品很昂貴,但是物有所值,能夠提供非常優秀的性能和很靈活的管理能力。Yahoo中國當初接近2000台服務器使用了三四台Alteon就搞定了。

網站設計軟件四層交換

大家知道了硬件四層交換機的原理后,基於OSI模型來實現的軟件四層交換也就應運而生,這樣的解決方案實現的原理一致,不過性能稍差。但是滿足一定量的壓力還是游刃有余的,有人說軟件實現方式其實更靈活,處理能力完全看你配置的熟悉能力。軟件四層交換我們可以使用Linux上常用的LVS來解決,LVS就是Linux Virtual Server,他提供了基於心跳線heartbeat的實時災難應對解決方案,提高系統的魯棒性,同時可供了靈活的虛擬VIP配置和管理功能,可以同時滿足多種應用需求,這對於分布式的系統來說必不可少。

一個典型的使用負載均衡的策略就是,在軟件或者硬件四層交換的基礎上搭建squid集群,這種思路在很多大型網站包括搜索引擎上被采用,這樣的架構低成本、高性能還有很強的擴張性,隨時往架構里面增減節點都非常容易。



分布式文件存儲。

  采用MogoDB,Hadoop/HDFS

代碼發布

靜態內容分布

MySql同步

Memcached 同步(repcached/Mcproxy)

Cassandra同步



其他需要注意的地方

     前端優化

    數據庫訪問,存儲訪問,程序邏輯。

完善的產品環節監控體系。

     Cacti/Nagios/Zabbix



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