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1、0 網(wǎng) 站 架 構(gòu)阿里云 1 ALIBABA CONFIDENTIAL 1. 1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ) 常見組合 常見數(shù)據(jù)庫(kù)和存儲(chǔ)類型2 架構(gòu)圖 八種常見架構(gòu)目錄3 客戶案例 北京玩蟹-大掌門 2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)常見組合 ALIBABA CONFIDENTIAL 一.微軟類型語(yǔ)言:.net或asp IIS DB:access(早期，目前很少用）sql server(現(xiàn)在主流） 開源類型語(yǔ)言：phpApache或nginx(二個(gè)可根據(jù)業(yè)務(wù)組合) DB: mysql (現(xiàn)在主流） 企業(yè)類型語(yǔ)言：javaApache還有nginx+tomcat(必用)(三個(gè)可根據(jù)業(yè)務(wù)組合) DB: sql server (現(xiàn)

2、在主流）制作網(wǎng)站三個(gè)重要元素: 網(wǎng)頁(yè)開發(fā)語(yǔ)言, 組件, 數(shù)據(jù)庫(kù) 3 ALIBABA CONFIDENTIAL 一. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)常見數(shù)據(jù)庫(kù)和存儲(chǔ)類型 存儲(chǔ)NAS MOGILEFS RAID 4 ALIBABA CONFIDENTIAL應(yīng)用程序 文件數(shù)據(jù)庫(kù) 二.1.1 初始架構(gòu)最簡(jiǎn)單的架構(gòu)就是:一個(gè)服務(wù)器里面同時(shí)裝:應(yīng)用程序,文件,還有數(shù)據(jù)庫(kù)這三塊使用時(shí)調(diào)用服務(wù)器相應(yīng)的資源 5 ALIBABA CONFIDENTIAL應(yīng)用程序 文件數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器 文件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器1.2 應(yīng)用和服務(wù)分離隨時(shí)業(yè)務(wù)的發(fā)展, 會(huì)出現(xiàn)讀寫變慢,存儲(chǔ)空間變大等問題,單臺(tái)服務(wù)器無(wú)法滿足需求,所以進(jìn)行進(jìn)一步的架構(gòu)劃分.

3、常見的處理方法就是: 應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分離 :應(yīng)用服務(wù)器可用我們的 : ECS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可用我們的; RDS文件服務(wù)器可用我們的: OSS 二. 6 CPU二個(gè)重要功能控制器：控制數(shù)據(jù)的先后處理順序計(jì)算器：計(jì)算相應(yīng)內(nèi)存給的數(shù)據(jù) 內(nèi)存.內(nèi)存獲取數(shù)據(jù). 內(nèi)存將需要處理的數(shù)據(jù)給CPU.同時(shí)存儲(chǔ)CPU返回的數(shù)據(jù)，給到硬盤或其他終端 硬盤1.硬盤把數(shù)據(jù)調(diào)給內(nèi)存2.存儲(chǔ)內(nèi)存返回來(lái)的指定數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出 回傳指令 終端 二. 計(jì)算機(jī)工作簡(jiǎn)單原理為了更好的理解,我們可以先了解一下,一臺(tái)計(jì)算機(jī)工作的原理: 7 ALIBABA CONFIDENTIAL 二.注意:CPU只與內(nèi)存打交道以上只是簡(jiǎn)單的原

4、理，實(shí)際工作會(huì)比這個(gè)更復(fù)雜，為了好讓大家理解各個(gè)功能，簡(jiǎn)化了原理從這就不難看出:應(yīng)用服務(wù)器:需要處理大量業(yè)務(wù)邏輯，因些需要強(qiáng)大的CPU,因些這臺(tái)服務(wù)器的CPU相對(duì)來(lái)說較大數(shù)據(jù)庫(kù):則是用到了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索和緩存數(shù)據(jù),故內(nèi)存就要夠好,所以這臺(tái)服務(wù)器內(nèi)存會(huì)較大 文件的存儲(chǔ): 硬盤的讀寫速度越快(IO),越利于數(shù)據(jù)的調(diào)取,這臺(tái)空間存儲(chǔ)空間會(huì)較大,當(dāng)然也可以用我們的OSS做存儲(chǔ)一般隨著應(yīng)用的增加:還會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載高的情況,為什么會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題,說白了就是IO的問題.有興趣的同學(xué),可以學(xué)習(xí)內(nèi)部的課程了解:http:/xue.alibaba- 8 ALIBABA CONFIDENTIAL 1.3 應(yīng)用和服

5、務(wù)分離 服務(wù)和數(shù)據(jù)分離，并發(fā)處理能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)得到了改善但是用戶數(shù)越來(lái)越多時(shí)，一般情況下數(shù)據(jù)庫(kù)最容易出現(xiàn)問題,比如:訪問太大導(dǎo)致訪問延遲之所以同種情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)容易訪問出現(xiàn)壓力，主要是數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)在不斷的讀寫，時(shí)時(shí)有變化一般的想法的可能是：增加數(shù)據(jù)庫(kù)臺(tái)數(shù): 但是會(huì)遇到數(shù)據(jù)庫(kù)同步的問題：因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)不像應(yīng)用服務(wù)器一樣，當(dāng)并發(fā)數(shù)增加時(shí)增加應(yīng)用服務(wù)器(這樣就可以提供相同的服務(wù)請(qǐng)求)，而數(shù)據(jù)庫(kù)因?yàn)橐煌５淖x寫，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行寫操作，如果沒有及時(shí)更新給另外一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就會(huì)出現(xiàn)，(如圖一) .增大數(shù)據(jù)庫(kù)：但是單臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)再大也是有瓶頸的，并且負(fù)載越大，也越容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常(如圖二)服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫(kù)3服務(wù)器2 數(shù)

6、據(jù)庫(kù) 服務(wù)器服務(wù)器2 擴(kuò)容后大數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器服務(wù)器3 數(shù)據(jù)庫(kù)2圖一: 增加數(shù)據(jù)庫(kù)，要解決同步問題 圖二:增大數(shù)據(jù)庫(kù)，要考慮一臺(tái)會(huì)有極限，并且高負(fù)載 二. 數(shù)據(jù) 同步 9 ALIBABA CONFIDENTIAL 但是現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,我們常使用的做法不是這樣,處理情況如下：大部分情況下，數(shù)據(jù)的訪問分布 并不是平均的，即:的請(qǐng)求可能集中訪問的數(shù)據(jù)，所以就考慮是否可以把這的數(shù)據(jù) 專門放在特定的地方，如果需要這些數(shù)據(jù)時(shí)，就不要從數(shù)據(jù)庫(kù)讀，直接就從這些特定的地方調(diào)取， 這個(gè)就是 我們常說的緩存的概念 緩存建設(shè)之后,數(shù)據(jù)只要在緩存內(nèi)有,就不需要從內(nèi)存里面提取,這樣大大加快了速度,緩存內(nèi)是幾毫 秒級(jí),內(nèi)存是幾十毫秒

7、級(jí)的.緩存是在應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)中間的一層,如下: 先發(fā)請(qǐng)求到緩存,有則直接返回?cái)?shù)據(jù) 無(wú)數(shù)據(jù),返回 應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求給數(shù)據(jù)庫(kù) 然后由數(shù)據(jù)返回請(qǐng)求 二. 架構(gòu)圖-架構(gòu)三 應(yīng)用服務(wù)器 緩存服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 10 CPU二個(gè)重要功能控制器：控制數(shù)據(jù)的先后處理順序計(jì)算器：計(jì)算相應(yīng)內(nèi)存給的數(shù)據(jù)CPU現(xiàn)在一般都裝有緩存芯片：L1,L2高速緩存，直接從緩存調(diào)數(shù)據(jù),處 理好數(shù)據(jù)，直接由緩存給到終端，就不通過內(nèi)存了 內(nèi)存.內(nèi)存獲取數(shù)據(jù). 內(nèi)存將需要處理的數(shù)據(jù)給CPU.同時(shí)存儲(chǔ)CPU返回的數(shù)據(jù)，給到硬盤或其他終端 硬盤1.硬盤把數(shù)據(jù)調(diào)給內(nèi)存2.存儲(chǔ)內(nèi)存返回來(lái)的指定數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出 回傳指令 終端

8、黃線即為緩存 二.為了好理解,我們可以看一下一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的緩存的使用: 11 ALIBABA CONFIDENTIAL 緩存:網(wǎng)站優(yōu)化的第一考慮,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩存內(nèi),頻繁使用的數(shù)據(jù)不需要經(jīng)過內(nèi)存,直接從緩存讀取,大大加快了CPU的處理速度,目前常用的緩存有二種:memcache和redis .同時(shí)我們阿里云對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品:OCS注意:1.緩存常見解決的是數(shù)據(jù)訪問很不平均的問題，但是因?yàn)榫彺姹葍?nèi)存的處理速度要快很多，所以即使是平均分布的數(shù)據(jù)，但是還是有部分?jǐn)?shù)據(jù)可以進(jìn)行緩存所以這個(gè)意義上，緩存也是有一定的意義的2.緩存本身是一種功能，并不是指某個(gè)硬件,但是現(xiàn)在用的計(jì)算機(jī)是有實(shí)現(xiàn)緩存功能的硬件的：比如:C

9、PU內(nèi)的L1,L2就是在CPU特地裝有的硬件芯片3.阿里云商業(yè)化的OCS:之前公測(cè)是用SSD(固)做緩存的,商業(yè)化后,公司用的是內(nèi)存來(lái)做緩存的4.目前緩存使用常見有二種方法(見下頁(yè)圖) (1).本地緩存：即在應(yīng)用服務(wù)器上,占用一部分內(nèi)存，來(lái)給服務(wù)器做緩存,但是這個(gè)會(huì)占取應(yīng)用服務(wù)器的資源.(2).遠(yuǎn)程分布式緩存；以使用集群的方式，部署大內(nèi)存的服務(wù)器作為專門的緩存服務(wù)器加緩存后,架構(gòu)如下: 二. 架構(gòu)圖-架構(gòu)三 12 ALIBABA CONFIDENTIAL應(yīng)用程序 文件數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分布式緩存服務(wù)器:n 文件服務(wù)器遠(yuǎn)程分布式緩存 本地緩存應(yīng)用服務(wù)器 分布式緩存服務(wù)器:1 二. 架構(gòu)圖-架構(gòu)三

10、 本地緩存和分布式緩存的使用 13 1.4 使用負(fù)載均衡當(dāng)使用緩存后，數(shù)據(jù)訪問的壓力有很大的緩解決但是一臺(tái)服務(wù)器如果高并發(fā)時(shí)還會(huì)遇到瓶頸，這時(shí)常見的處理方法有二種：1.增大服務(wù)器配置：隨著訪問量的上升，一臺(tái)服務(wù)器是有瓶頸的，并且高負(fù)載也容易影響機(jī)器的性能.增加服務(wù)器：通過多臺(tái)服務(wù)器，使用負(fù)載均衡處理高并發(fā)，應(yīng)用服務(wù)分發(fā)給相應(yīng)的后端的服務(wù)器,從而減輕應(yīng)用服務(wù)器的壓力此時(shí)使用負(fù)載均衡的架構(gòu)如下圖(見下頁(yè)) 二. 14 ALIBABA CONFIDENTIAL應(yīng)用程序 文件數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分布式緩存服務(wù)器:n 文件服務(wù)器遠(yuǎn)程分布式緩存 本地緩存應(yīng)用服務(wù)器n應(yīng)用服務(wù)器1 S L B(負(fù)載均衡) 分布

11、式緩存服務(wù)器:1 二.應(yīng)用服務(wù)器增加多臺(tái),進(jìn)行負(fù)載均衡 15 1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫分離當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器使用負(fù)載均衡高度使用時(shí),性能有了大幅的提升，之前使用緩存，使絕大多數(shù)讀操作訪問都可以不通過數(shù)據(jù)庫(kù)完成，但是還會(huì)有一部分讀操作(緩存訪問不命中，緩存過期)和全部的寫操作需要訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，在網(wǎng)站的用戶達(dá)到一定規(guī)模后，而數(shù)據(jù)只通過緩存,還是會(huì)出現(xiàn)壓力和負(fù)載過高的情況常見處理方式是:將數(shù)據(jù)的讀和寫進(jìn)行分離:此時(shí)需要在應(yīng)用程序里面增加一個(gè)數(shù)據(jù)訪問模塊,將讀寫分離時(shí),但是這個(gè)時(shí)候還要考慮一個(gè)重要問題就是: 數(shù)據(jù)同步的問題 數(shù)據(jù)同步問題:目前主要用主從復(fù)制機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,另外還需要在應(yīng)用服務(wù)器加一個(gè)數(shù)據(jù)的訪問模塊

12、來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度使用詳細(xì)架構(gòu)見下頁(yè)圖: 二. 16 ALIBABA CONFIDENTIAL應(yīng)用程序 文件數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 (主)分布式緩存服務(wù)器:n 文件服務(wù)器遠(yuǎn)程分布式緩存 本地緩存應(yīng)用服務(wù)器n S L B(負(fù)載均衡) 應(yīng)用服務(wù)器1 數(shù)據(jù)訪問 模塊 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 (從) 主/從復(fù)制 分布式緩存服務(wù)器:1 二.增加訪問模塊使用主從復(fù)制機(jī)實(shí)現(xiàn)讀寫分離 17 ALIBABA CONFIDENTIAL 二. 架構(gòu)圖-架構(gòu)六 在中國(guó),因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,不同地區(qū)的用戶訪問,網(wǎng)速會(huì)差別特別大,訪問速度越慢,客戶就越?jīng)]有耐心來(lái)訪問,這樣將大大增加了流失客戶的情況因?yàn)榫陀腥司拖氤隽宿k法:我可以把一

13、些重要的數(shù)據(jù)放在全國(guó)各個(gè)地區(qū),客戶來(lái)訪問的時(shí)候,如果各個(gè)地區(qū)臨近的節(jié)點(diǎn)上有,這樣就不需要直接從我這里來(lái)拿 了.這樣就增加了數(shù)據(jù)的返回的效率, 這個(gè)就叫做CDN,其實(shí)本質(zhì)上也是緩存 另外CDN一般是放在負(fù)載均衡的前端,也就是說如果結(jié)點(diǎn)有,就不需要訪問到負(fù)載均衡的機(jī)器就直接返回?cái)?shù)據(jù)了此時(shí)的架構(gòu)圖如下: 18 ALIBABA CONFIDENTIAL應(yīng)用程序 文件數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 (主)分布式緩存服務(wù)器:n 文件服務(wù)器遠(yuǎn)程分布式緩存 本地緩存應(yīng)用服務(wù)器n S L B(負(fù)載均衡) 應(yīng)用服務(wù)器1 數(shù)據(jù)訪問 模塊 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 (從) 主/從復(fù)制 CDN服務(wù)器反向代理服務(wù)器 二. 分布式緩存服務(wù)器

14、:1 19 ALIBABA CONFIDENTIAL 架構(gòu)圖-架構(gòu)七 二. 當(dāng)業(yè)務(wù)足夠大時(shí),一臺(tái)或二臺(tái)服務(wù)器即使再大,也無(wú)法滿足業(yè)務(wù)的需求,這個(gè)時(shí)候一般的選擇都會(huì)選擇分布式系統(tǒng),一般公司做到這個(gè)程序基本上規(guī)模就相當(dāng)大了 這個(gè)時(shí)候就會(huì)有分布式應(yīng)用服務(wù)器,分布式數(shù)據(jù)庫(kù), 分布式存儲(chǔ)等等,而在應(yīng)用程 序中,會(huì)增加一個(gè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問模塊,并且所有的分布式的信息,都將通過這個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行.此時(shí)的架構(gòu)圖如下: 20 ALIBABA CONFIDENTIAL應(yīng)用程序 文件數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器n分布式緩存服務(wù)器:n 分布式文件服務(wù)器n遠(yuǎn)程分布式緩存 本地緩存應(yīng)用服務(wù)器n S L B(負(fù)載均衡) 應(yīng)用服務(wù)器1

15、統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問模塊CDN服務(wù)器反向代理服務(wù)器 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器1分布式文件服務(wù)器1分布式緩存服務(wù)器:1 二. 此時(shí)用統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問模塊使各個(gè)功能服務(wù)器 均實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng) 21 ALIBABA CONFIDENTIAL 架構(gòu)圖-架構(gòu)八 二. 隨著業(yè)務(wù)的復(fù)雜性,有些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系也變得越來(lái)越復(fù)雜,或者數(shù)據(jù)之間并沒有什么必然的關(guān)系,通過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（rds）,就很難解決相應(yīng)的問題,于是就有人設(shè)計(jì)了非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)(NOSQL),或者直接將搜索引擎的的技術(shù),這樣就能加快數(shù)據(jù)的檢索的速度和效率. 基本上到這個(gè)情況下,客戶的規(guī)模和實(shí)力在行業(yè)里面就非常有名了. 詳細(xì)情況如下: 22 ALIBABA CONFID

16、ENTIAL應(yīng)用程序 文件數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器n分布式緩存服務(wù)器:n 分布式文件服務(wù)器n遠(yuǎn)程分布式緩存 本地緩存應(yīng)用服務(wù)器n S L B(負(fù)載均衡) 應(yīng)用服務(wù)器1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問模塊CDN服務(wù)器反向代理服務(wù)器 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器1分布式文件服務(wù)器1分布式緩存服務(wù)器:1 搜索引擎服務(wù)器 NOSQL服務(wù)器 二. 使用搜索引擎和NOSQL來(lái)解決數(shù)據(jù)庫(kù)檢索,存儲(chǔ)問題 23 ALIBABA CONFIDENTIAL 架構(gòu)圖-架構(gòu)九 二. 再往下,就要進(jìn)行業(yè)務(wù)的拆分等更復(fù)雜的架構(gòu),常見的情況很少,對(duì)技術(shù)工程師有更高的要求，有興趣也可以看:大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)這本書,里面會(huì)有詳細(xì)的介紹. 24 ALIBABA CONFIDENTIAL 優(yōu) 化 前 架 構(gòu) 三. 客戶案例北京玩蟹 25 ALIBABA CONFIDENTIAL 優(yōu) 化 后 架 構(gòu) 三. 客戶案例北京玩蟹 26 ALIBABA CONFIDENTIAL 更多客戶案例及架構(gòu)展示 四. http:/ 游戲，移動(dòng)，金融，電商，音視頻等各種案例。 有興趣也可以點(diǎn)擊相應(yīng)logo圖標(biāo)，了解他們與阿里云的歷程故事，了解他們都使用了阿里云的那些產(chǎn)品，以及部分架構(gòu)示意圖。 27