2019-05-06
大(dà)型分(fēn)布式網站建設要結合以下(xià)的方面進行:
1,大(dà)型分(fēn)布式網站架構技術
大(dà)型網站的特點
大(dà)型網站一(yī)般有如下(xià)特點:
用戶多,分(fēn)布廣泛,大(dà)流量,高并, 海量數據,服務高可用,安全環境惡劣,易受網絡攻擊
功能多,變更快,頻(pín)繁發布,從小(xiǎo)到大(dà),漸進發展, 以用戶爲中(zhōng)心,免費(fèi)服務,付費(fèi)體(tǐ)驗
2,大(dà)型網站架構目标
大(dà)型網站的架構目标有如下(xià)幾個:
高性能:提供快速的訪問體(tǐ)驗。高可用:網站服務一(yī)直可以正常訪問。
可伸縮:通過硬件增加/減少,提高/降低處理能力。 擴展性:方便地通過新增/移除方式,增加/減少新的功能/模塊。 安全性:提供網站安全訪問和數據加密、安全存儲等策略。
敏捷性:随需應變,快速響應。
3,大(dà)型網站架構模式
大(dà)型網站的架構模式:
分(fēn)層:一(yī)般可分(fēn)爲應用層、服務層、數據層、管理層與分(fēn)析層。
分(fēn)割:一(yī)般按照業務/模塊/功能特點進行劃分(fēn),比如應用層分(fēn)爲首頁、用戶中(zhōng)心。
分(fēn)布式:将應用分(fēn)開(kāi)部署(比如多台物(wù)理機),通過遠程調用協同工(gōng)作。
集群:一(yī)個應用/模塊/功能部署多份(如:多台物(wù)理機),通過負載均衡共同提供對外(wài)訪問。
緩存:将數據放(fàng)在距離(lí)應用或用戶最近的位置,加快訪問速度。
異步:将同步的操作異步化。客戶端發出請求,不等待服務端響應,等服務端處理完畢後,使用通知(zhī)或輪詢的方式告知(zhī)請求方。一(yī)般指:請求——響應——通知(zhī)模式。
冗餘:增加副本,提高可用性、安全性與性能。
安全:對已知(zhī)問題有有效的解決方案,對未知(zhī)/潛在問題建立發現和防禦機制。
自動化:将重複的、不需要人工(gōng)參與的事情,通過工(gōng)具的方式,使用機器完成。
敏捷性:積極接受需求變更,快速響應業務發展需求。
4,高性能架構
高性能的架構是以用戶爲中(zhōng)心,提供快速的網頁訪問體(tǐ)驗,主要參數有較短的響應時間、較大(dà)的并發處理能力、較高的吞吐量與穩定的性能參數。
可分(fēn)爲前端優化、浏覽器優化、應用層優化、代碼層優化與存儲層優化:
前端優化:網站業務邏輯之前的部分(fēn)。
浏覽器優化:減少 HTTP 請求數,使用浏覽器緩存,啓用壓縮,CSS JS 位置,JS 異步,減少 Cookie 傳輸;CDN 加速,反向代理。
應用層優化:處理網站業務的服務器。使用緩存,異步,集群。
代碼優化:合理的架構,多線程,資(zī)源複用(對象池,線程池等),良好的數據結構,JVM調優,單例,Cache 等。
存儲優化:緩存、固态硬盤、光纖傳輸、優化讀寫、磁盤冗餘、分(fēn)布式存儲(HDFS)、NoSQL 等。
5,高可用架構
大(dà)型網站應該在任何時候都可以正常訪問,正常提供對外(wài)服務。因爲大(dà)型網站的複雜(zá)性,分(fēn)布式,廉價服務器,開(kāi)源數據庫,操作系統等特點,要保證高可用是很困難的,也就是說網站的故障是不可避免的。
如何提高可用性,就是需要迫切解決的問題。首先,需要從架構級别考慮,在規劃的時候,就考慮可用性。
行業内一(yī)般用幾個 9 表示可用性指标,比如四個 9(99.99),一(yī)年内允許的不可用時間是 53 分(fēn)鍾。
不同層級使用的策略不同,一(yī)般采用冗餘備份和失效轉移解決高可用問題:
應用層:一(yī)般設計爲無狀态的,對于每次請求,使用哪一(yī)台服務器處理是沒有影響的。一(yī)般使用負載均衡技術(需要解決 Session 同步問題)實現高可用。
服務層:負載均衡,分(fēn)級管理,快速失敗(超時設置),異步調用,服務降級,幂等設計等。
數據層:冗餘備份(冷,熱備[同步,異步],溫備),失效轉移(确認,轉移,恢複)。數據高可用方面著名的理論基礎是 CAP 理論。(持久性,可用性,數據一(yī)緻性[強一(yī)緻,用戶一(yī)緻,最終一(yī)緻])
6,可伸縮架構
伸縮性是指在不改變原有架構設計的基礎上,通過添加/減少硬件(服務器)的方式,提高/降低系統的處理能力:
應用層:對應用進行垂直或水平切分(fēn)。然後針對單一(yī)功能進行負載均衡(DNS、HTTP[反向代理]、IP、鏈路層)。
服務層:與應用層類似。
數據層:分(fēn)庫、分(fēn)表、NoSQL 等;常用算法 Hash,一(yī)緻性 Hash。
7,可擴展架構
可以方便地進行功能模塊的新增/移除,提供代碼/模塊級别良好的可擴展性:
模塊化,組件化:高内聚,低耦合,提高複用性,擴展性。
穩定接口:定義穩定的接口,在接口不變的情況下(xià),内部結構可以“随意”變化。
設計模式:應用面向對象思想,原則,使用設計模式,進行代碼層面的設計。
消息隊列:模塊化的系統,通過消息隊列進行交互,使模塊之間的依賴解耦。
分(fēn)布式服務:公用模塊服務化,提供其他系統使用,提高可重用性,擴展性。
8,安全架構
對已知(zhī)問題有有效的解決方案,對未知(zhī)/潛在問題建立發現和防禦機制。對于安全問題,首先要提高安全意識,建立一(yī)個安全的有效機制,從政策層面,組織層面進行保障。
比如服務器密碼不能洩露,密碼每月更新,并且三次内不能重複;每周安全掃描等。
以制度化的方式,加強安全體(tǐ)系的建設。同時,需要注意與安全有關的各個環節。
安全問題不容忽視,包括基礎設施安全,應用系統安全,數據保密安全等:
基礎設施安全:硬件采購,操作系統,網絡環境方面的安全。一(yī)般采用正規渠道購買高質量的産品,選擇安全的操作系統,及時修補漏洞,安裝殺毒軟件防火(huǒ)牆。
防範病毒,後門。設置防火(huǒ)牆策略,建立 DDOS 防禦系統,使用攻擊檢測系統,進行子網隔離(lí)等手段。
應用系統安全:在程序開(kāi)發時,對已知(zhī)常用問題,使用正确的方式,在代碼層面解決掉。
防止跨站腳本攻擊(XSS),注入攻擊,跨站請求僞造(CSRF),錯誤信息,HTML 注釋,文件上傳,路徑遍曆等。
還可以使用 Web 應用防火(huǒ)牆(比如:ModSecurity),進行安全漏洞掃描等措施,加強應用級别的安全。
數據保密安全:存儲安全(存儲在可靠的設備,實時,定時備份),保存安全(重要的信息加密保存,選擇合适的人員(yuán)複雜(zá)保存和檢測等),傳輸安全(防止數據竊取和數據篡改)。
常用的加解密算法(單項散列加密[MD5、SHA],對稱加密[DES、3DES、RC]),非對稱加密[RSA]等。
9,敏捷性
網站的架構設計,運維管理要适應變化,提供高伸縮性,高擴展性。方便的應對快速的業務發展,突增高流量訪問等要求。
除上面介紹的架構要素外(wài),還需要引入敏捷管理,敏捷開(kāi)發的思想。使業務,産品,技術,運維統一(yī)起來,随需應變,快速響應。
責任編輯:中(zhōng)山網站建設
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