2.2.1 架構(gòu)的演進(jìn)

好的架構(gòu)不是設(shè)計出來的，而是演進(jìn)出來的。

系統(tǒng)立項之初，就想著設(shè)計一個大而全的架構(gòu)，期待著它能夠解決各個階段的各種問題，這是不可能的。因為在初期很難預(yù)估后期業(yè)務(wù)的變化，如果在初期就落地一個大而全的項目，那么人力成本和時間成本都會很高。同時，架構(gòu)并不是千篇一律的，千萬不能在不同的業(yè)務(wù)和系統(tǒng)中生搬硬套同一個架構(gòu)。先快速落地，并關(guān)注業(yè)務(wù)的變化和系統(tǒng)的健壯程度，在不同階段對當(dāng)前架構(gòu)所面臨的問題進(jìn)行復(fù)盤和處理，選擇一個更適合自身的方向進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，這才是常規(guī)的做法。

在每個階段，找到對應(yīng)該階段網(wǎng)站架構(gòu)所面臨的問題，在不斷解決這些問題的過程中，系統(tǒng)的架構(gòu)在不斷地朝著正確的方向演進(jìn)。這里筆者引用了李智慧老師在《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)：核心原理與案例分析》這本書中的案例來介紹系統(tǒng)常見的演進(jìn)過程。

1.初始階段的網(wǎng)站架構(gòu)

初始階段的網(wǎng)站架構(gòu)比較簡單，通常一臺服務(wù)器就可以搞定一個網(wǎng)站的部署，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-4所示。

2.應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)分離

隨著網(wǎng)站業(yè)務(wù)的發(fā)展，一臺服務(wù)器逐漸不能滿足需求，這時就需要將應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離來提升系統(tǒng)的性能，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-5所示。

3.使用緩存改善網(wǎng)站性能

80%的業(yè)務(wù)訪問會集中在20%的數(shù)據(jù)上，網(wǎng)站基本上都會使用緩存來優(yōu)化訪問性能，通過緩存層的接入，減少對數(shù)據(jù)庫部分的直接壓力，提升網(wǎng)站的響應(yīng)性能，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-6所示。

4.使用應(yīng)用服務(wù)器集群改善網(wǎng)站的并發(fā)處理能力

因為單一應(yīng)用服務(wù)器能夠處理的請求連接有限，在網(wǎng)站訪問高峰時期，應(yīng)用服務(wù)器會成為整個網(wǎng)站的瓶頸。因此，使用負(fù)載均衡調(diào)度服務(wù)器勢在必行。通過負(fù)載均衡調(diào)度服務(wù)器，可將大量的請求分發(fā)到應(yīng)用的集群中的任何一臺服務(wù)器上，進(jìn)一步將系統(tǒng)壓力分散處理，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-7所示。

5.數(shù)據(jù)庫讀寫分離

當(dāng)用戶數(shù)量達(dá)到一定規(guī)模后，數(shù)據(jù)庫因為負(fù)載壓力過高而成為網(wǎng)站的瓶頸，而目前主流的數(shù)據(jù)庫都提供主從熱備功能，通過配置兩臺數(shù)據(jù)庫的主從關(guān)系，可以將一臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新并同步到另一臺服務(wù)器上，網(wǎng)站利用數(shù)據(jù)庫這個功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫讀寫分離，從而減輕數(shù)據(jù)庫負(fù)載壓力，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-8所示。

6.使用反向代理和CDN加速網(wǎng)站響應(yīng)

隨著系統(tǒng)規(guī)模越來越大，需要響應(yīng)全國甚至全球各區(qū)域的訪問，但是各區(qū)域的訪問速度差別巨大。為了提高網(wǎng)站的訪問速度，可以使用反向代理和CDN加速網(wǎng)站響應(yīng)，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-9所示。

7.使用分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

任何強(qiáng)大的單一服務(wù)器都滿足不了大型網(wǎng)站持續(xù)增長的業(yè)務(wù)需求。分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)的可用性，并提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-10所示。

8.使用NoSQL和搜索引擎

某些系統(tǒng)可能會出現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲和檢索的需求，此時可以使用NoSQL產(chǎn)品分布式部署來支持海量數(shù)據(jù)的查詢和存儲，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-11所示。

9.業(yè)務(wù)拆分和分布式服務(wù)

大型網(wǎng)站為了應(yīng)對日益復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景，通過使用分而治之的手段將整個網(wǎng)站業(yè)務(wù)拆分成不同的產(chǎn)品線，通過分布式服務(wù)來協(xié)同工作，此時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖2-12所示。

常見的網(wǎng)站架構(gòu)演進(jìn)過程如圖2-13所示。

李智慧老師的《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)：核心原理與案例分析》一書于2013年9月出版，整理書稿的時間肯定更早一些，因此書中并沒有近幾年較流行的微服務(wù)架構(gòu)、領(lǐng)域驅(qū)動及服務(wù)網(wǎng)格Service Mesh相關(guān)的描述，這些也是分布式服務(wù)的一些網(wǎng)站架構(gòu)演進(jìn)方向。