一般來講，一個網(wǎng)站發(fā)展的演化過程，幾乎都會經(jīng)歷單機架構(gòu)、集群架構(gòu)、分布式架構(gòu)。伴隨業(yè)務系統(tǒng)架構(gòu)一同演變的還有外圍系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)，如關系型數(shù)據(jù)庫的分庫分表改造、從本地緩存過渡到分布式緩存等等。本文對其中單機系統(tǒng)與集群系統(tǒng)的特點做簡單總結(jié)。
單機系統(tǒng)
每一個網(wǎng)站創(chuàng)立初期肯定不可能擁有龐大的用戶流量和海量數(shù)據(jù)，而是一步步演變其自身架構(gòu)，滿足自身業(yè)務，因為系統(tǒng)的做大往往與業(yè)務的做大呈正比的。對于一個剛上線的項目，我們往往會將Web服務器、文件服務器和數(shù)據(jù)庫全都部署在同一臺物理服務器上，最大好處是低成本。這樣的部署對于剛起步的小網(wǎng)站是非常實惠的，而當業(yè)務發(fā)展、用戶逐漸增多時，系統(tǒng)瓶頸便開始暴露出來，此時需對網(wǎng)站做出以下四點調(diào)整：
獨立部署，避免不同的系統(tǒng)之間相互爭奪共享資源（比如CPU、內(nèi)存、磁盤等）；
Web服務器集群，實現(xiàn)可伸縮性；
部署分布式緩存系統(tǒng)，使查詢操作盡可能在緩存命中；
數(shù)據(jù)庫實施讀寫分離，實現(xiàn)HA（High Availability）架構(gòu)。
集群架構(gòu)
在用戶開始增多這個階段，需要解決的主要問題是提升系統(tǒng)的并行處理能力，降低單機系統(tǒng)負載，一邊支撐更多的用戶訪問操作。集群技術(shù)可以將多臺獨立的服務器通過網(wǎng)絡相互連接組合起來，形成一個有效整體對外提供服務，使用集群的意義在于其目的收益高于所付出的實際成本和代價?；ヂ?lián)網(wǎng)業(yè)內(nèi)有一個共同的認知，那就是當一臺服務器的處理能力接近或已超出其容量上限時，不要企圖更換一臺性能更強勁的服務器（scale up），通常的做法是采用集群技術(shù)（scale out），通過增加新的服務器來分散并發(fā)訪問流量，2臺不夠就擴到4臺，4臺不夠就擴到8臺，只要業(yè)務系統(tǒng)能夠隨意支持服務器的橫向擴容，那么從理論上來說就應該無懼任何挑戰(zhàn)，從而實現(xiàn)可伸縮性和高可用性架構(gòu)。
如下圖所示，對于無狀態(tài)的 Web 節(jié)點來說，通過 Nginx 來實現(xiàn)負載均衡調(diào)度是個不錯的選擇，但是在生產(chǎn)環(huán)境中， Nginx 也應該具備高可用性，這可以依靠DNS 輪詢來實現(xiàn)。在集群環(huán)境中， Web 節(jié)點的數(shù)量越多，并行處理能力就越強，哪怕其中某些節(jié)點因為種種原因巖機，也不會使系統(tǒng)的整體服務不可用。
伴隨著 Web 集群改造的還有分布式緩存和數(shù)據(jù)庫，對于查詢操作我們應該盡可能在緩存命中，從而降低數(shù)據(jù)庫的負載壓力。盡管緩存技術(shù)可以解決數(shù)據(jù)庫的大部分查詢壓力，但是寫入操作和無法在緩存命中的數(shù)據(jù)仍然需要頻繁地對數(shù)據(jù)庫進行讀／寫操作，因此對數(shù)據(jù)庫實施讀／寫分離改造也非常重要。業(yè)務發(fā)展到一定階段后必然會變得更加復雜，用戶規(guī)模也會線性上升，此時可以對現(xiàn)有網(wǎng)站架構(gòu)做出以下兩點調(diào)整：
利用CDN 加速系統(tǒng)響應；
業(yè)務垂直化，降低藕合，從而實現(xiàn)分而治之的管理。
中國的網(wǎng)絡環(huán)境復雜，不同網(wǎng)絡和地區(qū)的用戶訪問網(wǎng)站時，速度會有差別，當流量增大時，可以將系統(tǒng)的一些靜態(tài)資源數(shù)據(jù)緩存到CDN節(jié)點上，如下圖所示，用戶請求不會直接落到企業(yè)網(wǎng)站上，而是請求到離用戶最近的ISP（互聯(lián)網(wǎng)服務提供商）上，故大幅度提升系統(tǒng)整體的響應速度。
參考書目：*《人人都是架構(gòu)師》，高翔龍著。
