服务器端架构的演进

适用对象

1、一直从事企业开发的人员
  2、刚刚接触互联网行业的技术人员
  3、其他想了解互联网服务端技术架构的人(互联网行业的老手就免啦😁)

写在前面

通过本文,可以让读者对服务端架构的演进有个初步的认知与了解。不能,也不可能只是读了几篇文章就完全了解互联网服务器端架构的细节,这是一个长期积累、实践与学习的过程。

演进

简单的单机

最开始搭建一个系统的时候,功能比较简单,访问人数也比较少,所以怎么简单,怎么来。此时我们的系统是这样的:


简单的单机

  在一个服务器上,搭建应用系统与数据库,有的连数据库都不需要。一切都在一个机器上搞定,简单快捷。但随着业务的增加,数据库与应用系统都会去争夺那些有限的系统资源,此时这样的设计就已经无法满足我们的需要了。

应用和数据分离

为了解决系统资源竞争的问题,我们需要将应用与数据进行拆分,拆分为应用服务器与数据库服务器,分开部署。


应用和数据分离

  应用服务器与数据库服务器分离,有效的解决了资源竞争的问题,因为竞争不存在了,并发能力会有显著的提高。但当访问量继续增加,会导致数据库服务器的访问压力加大,为了减轻数据库服务器的压力我们需要引入缓存。

引入缓存

缓存有两种,一种是本地缓存;一种是缓存服务器(比如,利用memcache或Tair构建的缓存服务器)。不要认为缓存服务器一定好,很多时候缓存服务器也会成为系统的瓶颈(毕竟存在远程调用),而此时本地缓存倒是成为了一个不错的解决方案。总之要按需选择。其实只要缓存的量不是很大,那么使用本地缓存会带来更好的效率,对于多集群的系统,需要一些技巧,后续再说。

缓存

  以上是引入缓存之后的架构。缓存能很好的解决热点数据的访问问题(2/8法则),从而减轻DB的压力。不过随之而来的是另外的问题,当前的架构,在应用部署时是不能对外提供服务的。同时单一应用服务器访问数也会成为性能。所以我们引入集群。

集群与负载均衡

多个应用服务器对外提供相同的功能,我们把这些服务器叫做一个集群。引入集群之后意味着我们有很多机器,那如何控制前端的访问呢?此时负载均衡服务器(可以利用nginx)就可以发挥作用了,对请求进行调度。


集群

  从单机到多机(集群),为应用以后的扩展奠定了基础,当发现应用系统成为瓶颈时,可以通过增加新的应用服务器到集群中,从而很好的解决该问题。
随着业务的发展,我们会发现我们的系统越来越大,系统大了之后,每次有什么改动,都要把整个应用发布一遍,即使只修改了一个类文件,为了在报表中增加一个新列。为了控制应用的大小与解耦,我们需要将应用拆分,应用的拆分会带来系统效率的下降(增加了远程调用),但通过集群,可以弥补此问题。

应用拆分

将之前的应用拆分为用户应用服务器集群(应用A)与支付服务器集群(应用B),省略了负载均衡服务器。各个应用服务器集群之间都对外提供独立服务,同时各个应用服务器集群之间也会有交互。


应用拆分

  随着业务增长,我们可以将应用继续拆分,比如再拆分出来报表服务等。
  此时应用层已经具有很好的扩展性了。

DB改造

现在我们再来看看DB是不是可以进行一些改造。虽然已经有了缓存服务器,但访问量的增加最终还是会暴露数据库服务器的压力。为了缓解数据库的压力,我们常用的方法是读写分离。


DB改造

  这样的设计会大大减少数据库服务器的压力。当然我们还可以利用分库,分表等方案来进一步提升性能。请自行Google。

增加消息服务器

为了进一步提高系统的并发处理能力以及结构系统之间的依赖,我们可以增加消息服务器(如:ActiveMQ)。


消息服务器

  通过这种方式,系统之间不会存在强依赖,而是通过消息服务器来完成请求。

总结

至此我们的系统架构已经比较完善了,可以处理比较高的并发,并能提供较好的吞吐。当然,还有更进一步的改进,比如,缓存方面的CDN与反向代理,页面缓存;NOSQL;对数据链接优化的统一DB访问层;搜索引擎的引入;离线数据分析技术等,这些都需要根据具体的业务与场景来选择了,在此不做叙述。

写在最后

每次的演进其实并不会一帆风顺,总会遇到一些这样活那样的问题。比如应用服务器之间的session问题;缓存服务器的单点问题;应用增加之后的数据库连接问题等,针对以上问题,现在都已经有了很成熟的解决方案了,需要我们去学习与研究。如果忽略这些,那么它一定会成为我们架构道路上的一个坑,遇到坑不怕,遇到了,去解决就可以了。但如果明明知道有坑,你还去跳,那就是你的错了。

不要入坑

最后的最后,请记住:知识是慢慢积累的,欲速则不达。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,324评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,303评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,192评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,555评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,569评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,566评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,927评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,583评论 0 257
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,827评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,590评论 2 320
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,669评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,365评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,941评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,928评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,159评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,880评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,399评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容