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来源：my.oschina.net/editorial-story/blog/1808757

本文是学习大型分布式网站架构的技术总结。对架构一个高性能、高可用、可伸缩及可扩展的分布式网站进行了概要性描述，并给出一个架构参考。文中一部分为读书笔记，一部分是个人经验总结，对大型分布式网站架构有较好的参考价值。

一、大型分布式网站架构技术

1、大型网站的特点

• 用户多，分布广泛
• 大流量，高并发
• 海量数据，服务高可用
• 安全环境恶劣，易受网络攻击
• 功能多，变更快，频繁发布
• 从小到大，渐进发展
• 以用户为中心
• 免费服务，付费体验

2、大型网站架构目标

• 高性能：提供快速的访问体验。
• 高可用：网站服务一直可以正常访问。
• 可伸缩：通过硬件增加/减少，提高/降低处理能力。
• 安全性：提供网站安全访问和数据加密、安全存储等策略。
• 扩展性：方便地通过新增/移除方式，增加/减少新的功能/模块。
• 敏捷性：随需应变，快速响应；

3、大型网站架构模式

• 分层：一般可分为应用层、服务层、数据层、管理层与分析层；
• 分割：一般按照业务/模块/功能特点进行划分，比如应用层分为首页、用户中心。
• 分布式：将应用分开部署（比如多台物理机），通过远程调用协同工作。
• 集群：一个应用/模块/功能部署多份（如：多台物理机），通过负载均衡共同提供对外访问。
• 缓存：将数据放在距离应用或用户最近的位置，加快访问速度。
• 异步：将同步的操作异步化。客户端发出请求，不等待服务端响应，等服务端处理完毕后，使用通知或轮询的方式告知请求方。一般指：请求——响应——通知模式。
• 冗余：增加副本，提高可用性、安全性与性能。
• 安全：对已知问题有有效的解决方案，对未知/潜在问题建立发现和防御机制。
• 自动化：将重复的、不需要人工参与的事情，通过工具的方式，使用机器完成。
• 敏捷性：积极接受需求变更，快速响应业务发展需求。

4、高性能架构

以用户为中心，提供快速的网页访问体验。主要参数有较短的响应时间、较大的并发处理能力、较高的吞吐量与稳定的性能参数。

可分为前端优化、应用层优化、代码层优化与存储层优化。

• 前端优化：网站业务逻辑之前的部分；
• 浏览器优化：减少HTTP请求数，使用浏览器缓存，启用压缩，CSS JS位置，JS异步，减少Cookie传输；CDN加速，反向代理；
• 应用层优化：处理网站业务的服务器。使用缓存，异步，集群
• 代码优化：合理的架构，多线程，资源复用（对象池，线程池等），良好的数据结构，JVM调优，单例，Cache等；
• 存储优化：缓存、固态硬盘、光纤传输、优化读写、磁盘冗余、分布式存储（HDFS）、NoSQL等。

5、高可用架构

大型网站应该在任何时候都可以正常访问，正常提供对外服务。因为大型网站的复杂性，分布式，廉价服务器，开源数据库，操作系统等特点，要保证高可用是很困难的，也就是说网站的故障是不可避免的。

如何提高可用性，就是需要迫切解决的问题。首先，需要从架构级别考虑，在规划的时候，就考虑可用性。行业内一般用几个9表示可用性指标，比如四个9（99.99），一年内允许的不可用时间是53分钟。

不同层级使用的策略不同，一般采用冗余备份和失效转移解决高可用问题。

• 应用层：一般设计为无状态的，对于每次请求，使用哪一台服务器处理是没有影响的。一般使用负载均衡技术（需要解决Session同步问题）实现高可用。
• 服务层：负载均衡，分级管理，快速失败（超时设置），异步调用，服务降级，幂等设计等。