大型网站技术架构：核心原理与案例分析（高清原版）.pdf

Web CIP / . 2013.9 ISBN 978-7-121-21200-0 . . . .TP393.092 CIP (2013)182399 173 100036 720×1000 1/16 15 240 2013 9 1 4000 59.00 010 zlts@ dbqq@ 010 2 大型网站架构模式 关于什么是模式，这个来自建筑学的词汇是这样定义的：“每一个模式描述了一个在我们周围不断 重复发生的问题及该问题解决方案的核心。这样，你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复工作”。 模式的关键在于模式的可重复性，问题与场景的可重复性带来解决方案的可重复使用。 我们的现实生活中充斥着几乎千篇一律的人生架构模式：读重点学校，选热门专业， 进稳定高收入的政府部门和企业，找门当户对的配偶，生一个听话的孩子继续这个模式…… 但是人生不同于软件，精彩的人生绝不会来自于复制。 也许互联网产品不是随便复制就能成功的，创新的产品更能为用户创造价值。但是网站架构却有 一些共同的模式，这些模式已经被许多大型网站一再验证，通过对这些模式的学习，我们可以掌握大 型网站架构的一般思路和解决方案，以指导我们的架构设计。 2.1 网站架构模式 为了解决大型网站面临的高并发访问、海量数据处理、高可靠运行等一系列问题与挑战，大 型互联网公司在实践中提出了许多解决方案，以实现网站高性能、高可用、易伸缩、可扩展、安 全等各种技术架构目标。这些解决方案又被更多网站重复使用，从而逐渐形成大型网站架构模式。 2.1.1 分层 分层是企业应用系统中最常见的一种架构模式，将系统在横向维度上切分成几个部分，每个部分 负责一部分相对比较单一的职责，然后通过上层对下层的依赖和调用组成一个完整的系统。 分层结构在计算机世界中无处不在，网络的 7 层通信协议是一种分层结构；计算机硬件、操作系 统、应用软件也可以看作是一种分层结构。在大型网站架构中也采用分层结构，将网站软件系统分为 应用层、服务层、数据层，如表 2.1 所示。 表 2.1 网站分层架构 应用层 负责具体业务和视图展示，如网站首页及搜索输入和结果展示 服务层 为应用层提供服务支持，如用户管理服务，购物车服务等 数据层 提供数据存储访问服务，如数据库、缓存、文件、搜索引擎等 通过分层，可以更好地将一个庞大的软件系统切分成不同的部分，便于分工合作开发和维护；各 层之间具有一定的独立性，只要维持调用接口不变，各层可以根据具体问题独立演化发展而不需要其 他层必须做出相应调整。 但是分层架构也有一些挑战，就是必须合理规划层次边界和接口，在开发过程中，严格遵循分层 架构的约束，禁止跨层次的调用（应用层直接调用数据层）及逆向调用（数据层调用服务层，或者服 务层调用应用层）。 在实践中，大的分层结构内部还可以继续分层，如应用层可以再细分为视图层（美工负责）和业 务逻辑层（工程师负责）；服务层也可以细分为数据接口层（适配各种输入和输出的数据格式）和逻 辑处理层。 分层架构是逻辑上的，在物理部署上，三层结构可以部署在同一个物理机器上，但是随着网站业 务的发展，必然需要对已经分层的模块分离部署，即三层结构分别部署在不同的服务器上，使网站拥 有更多的计算资源以应对越来越多的用户访问。 所以虽然分层架构模式最初的目的是规划软件清晰的逻辑结构便于开发维护，但在网站的发展过 程中，分层结构对网站支持高并发向分布式方向发展至关重要。因此在网站规模还很小的时候就应该 采用分层的架构，这样将来网站做大时才能有更好地应对。 2.1.2 分割 如果说分层是将软件在横向方面进行切分，那么分割就是在纵向方面对软件进行切分。 网站越大，功能越复