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大型分布式網(wǎng)站建設(shè)注意事項(xiàng)

2022-05-08    分類: 網(wǎng)站建設(shè)

大型分布式網(wǎng)站建設(shè)要結(jié)合以下的方面進(jìn)行;
1,大型分布式網(wǎng)站架構(gòu)技術(shù)
大型網(wǎng)站的特點(diǎn)
大型網(wǎng)站一般有如下特點(diǎn):
用戶多,分布廣泛,大流量,高并,海量數(shù)據(jù),服務(wù)高可用,安全環(huán)境惡劣,易受網(wǎng)絡(luò)攻擊
功能多,變更快,頻繁發(fā)布,從小到大,漸進(jìn)發(fā)展,以用戶為中心,免費(fèi)服務(wù),付費(fèi)體驗(yàn)
2,大型網(wǎng)站架構(gòu)目標(biāo)
大型網(wǎng)站的架構(gòu)目標(biāo)有如下幾個:
高性能:提供快速的訪問體驗(yàn)。高可用:網(wǎng)站服務(wù)一直可以正常訪問。

可伸縮:通過硬件增加/減少,提高/降低處理能力。擴(kuò)展性:方便地通過新增/移除方式,增加/減少新的功能/模塊。安全性:提供網(wǎng)站安全訪問和數(shù)據(jù)加密、安全存儲等策略。

敏捷性:隨需應(yīng)變,快速響應(yīng)。



3,大型網(wǎng)站架構(gòu)模式
大型網(wǎng)站的架構(gòu)模式:
分層:一般可分為應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層、管理層與分析層。
分割:一般按照業(yè)務(wù)/模塊/功能特點(diǎn)進(jìn)行劃分,比如應(yīng)用層分為首頁、用戶中心。
分布式:將應(yīng)用分開部署(比如多臺物理機(jī)),通過遠(yuǎn)程調(diào)用協(xié)同工作。
集群:一個應(yīng)用/模塊/功能部署多份(如:多臺物理機(jī)),通過負(fù)載均衡共同提供對外訪問。
緩存:將數(shù)據(jù)放在距離應(yīng)用或用戶最近的位置,加快訪問速度。
異步:將同步的操作異步化??蛻舳税l(fā)出請求,不等待服務(wù)端響應(yīng),等服務(wù)端處理完畢后,使用通知或輪詢的方式告知請求方。一般指:請求——響應(yīng)——通知模式。
冗余:增加副本,提高可用性、安全性與性能。
安全:對已知問題有有效的解決方案,對未知/潛在問題建立發(fā)現(xiàn)和防御機(jī)制。
自動化:將重復(fù)的、不需要人工參與的事情,通過工具的方式,使用機(jī)器完成。
敏捷性:積極接受需求變更,快速響應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求。
4,高性能架構(gòu)
高性能的架構(gòu)是以用戶為中心,提供快速的網(wǎng)頁訪問體驗(yàn),主要參數(shù)有較短的響應(yīng)時間、較大的并發(fā)處理能力、較高的吞吐量與穩(wěn)定的性能參數(shù)。
可分為前端優(yōu)化、瀏覽器優(yōu)化、應(yīng)用層優(yōu)化、代碼層優(yōu)化與存儲層優(yōu)化:
前端優(yōu)化:網(wǎng)站業(yè)務(wù)邏輯之前的部分。
瀏覽器優(yōu)化:減少 HTTP 請求數(shù),使用瀏覽器緩存,啟用壓縮,CSS JS 位置,JS 異步,減少 Cookie 傳輸;CDN 加速,反向代理。
應(yīng)用層優(yōu)化:處理網(wǎng)站業(yè)務(wù)的服務(wù)器。使用緩存,異步,集群。
代碼優(yōu)化:合理的架構(gòu),多線程,資源復(fù)用(對象池,線程池等),良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),JVM調(diào)優(yōu),單例,Cache 等。
存儲優(yōu)化:緩存、固態(tài)硬盤、光纖傳輸、優(yōu)化讀寫、磁盤冗余、分布式存儲(HDFS)、NoSQL 等。
5,高可用架構(gòu)
大型網(wǎng)站應(yīng)該在任何時候都可以正常訪問,正常提供對外服務(wù)。因?yàn)榇笮途W(wǎng)站的復(fù)雜性,分布式,廉價服務(wù)器,開源數(shù)據(jù)庫,操作系統(tǒng)等特點(diǎn),要保證高可用是很困難的,也就是說網(wǎng)站的故障是不可避免的。
如何提高可用性,就是需要迫切解決的問題。首先,需要從架構(gòu)級別考慮,在規(guī)劃的時候,就考慮可用性。
行業(yè)內(nèi)一般用幾個 9 表示可用性指標(biāo),比如四個 9(99.99),一年內(nèi)允許的不可用時間是 53 分鐘。
不同層級使用的策略不同,一般采用冗余備份和失效轉(zhuǎn)移解決高可用問題:
應(yīng)用層:一般設(shè)計(jì)為無狀態(tài)的,對于每次請求,使用哪一臺服務(wù)器處理是沒有影響的。一般使用負(fù)載均衡技術(shù)(需要解決 Session 同步問題)實(shí)現(xiàn)高可用。
服務(wù)層:負(fù)載均衡,分級管理,快速失?。ǔ瑫r設(shè)置),異步調(diào)用,服務(wù)降級,冪等設(shè)計(jì)等。
數(shù)據(jù)層:冗余備份(冷,熱備[同步,異步],溫備),失效轉(zhuǎn)移(確認(rèn),轉(zhuǎn)移,恢復(fù))。數(shù)據(jù)高可用方面著名的理論基礎(chǔ)是 CAP 理論。(持久性,可用性,數(shù)據(jù)一致性[強(qiáng)一致,用戶一致,最終一致])
6,可伸縮架構(gòu)
伸縮性是指在不改變原有架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,通過添加/減少硬件(服務(wù)器)的方式,提高/降低系統(tǒng)的處理能力:
應(yīng)用層:對應(yīng)用進(jìn)行垂直或水平切分。然后針對單一功能進(jìn)行負(fù)載均衡(DNS、HTTP[反向代理]、IP、鏈路層)。
服務(wù)層:與應(yīng)用層類似。
數(shù)據(jù)層:分庫、分表、NoSQL 等;常用算法 Hash,一致性 Hash。
7,可擴(kuò)展架構(gòu)
可以方便地進(jìn)行功能模塊的新增/移除,提供代碼/模塊級別良好的可擴(kuò)展性:
模塊化,組件化:高內(nèi)聚,低耦合,提高復(fù)用性,擴(kuò)展性。
穩(wěn)定接口:定義穩(wěn)定的接口,在接口不變的情況下,內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以“隨意”變化。
設(shè)計(jì)模式:應(yīng)用面向?qū)ο笏枷耄瓌t,使用設(shè)計(jì)模式,進(jìn)行代碼層面的設(shè)計(jì)。
消息隊(duì)列:模塊化的系統(tǒng),通過消息隊(duì)列進(jìn)行交互,使模塊之間的依賴解耦。
分布式服務(wù):公用模塊服務(wù)化,提供其他系統(tǒng)使用,提高可重用性,擴(kuò)展性。
8,安全架構(gòu)
對已知問題有有效的解決方案,對未知/潛在問題建立發(fā)現(xiàn)和防御機(jī)制。對于安全問題,首先要提高安全意識,建立一個安全的有效機(jī)制,從政策層面,組織層面進(jìn)行保障。
比如服務(wù)器密碼不能泄露,密碼每月更新,并且三次內(nèi)不能重復(fù);每周安全掃描等。
以制度化的方式,加強(qiáng)安全體系的建設(shè)。同時,需要注意與安全有關(guān)的各個環(huán)節(jié)。
安全問題不容忽視,包括基礎(chǔ)設(shè)施安全,應(yīng)用系統(tǒng)安全,數(shù)據(jù)保密安全等:
基礎(chǔ)設(shè)施安全:硬件采購,操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)環(huán)境方面的安全。一般采用正規(guī)渠道購買高質(zhì)量的產(chǎn)品,選擇安全的操作系統(tǒng),及時修補(bǔ)漏洞,安裝殺毒軟件防火墻。
防范病毒,后門。設(shè)置防火墻策略,建立 DDOS 防御系統(tǒng),使用攻擊檢測系統(tǒng),進(jìn)行子網(wǎng)隔離等手段。
應(yīng)用系統(tǒng)安全:在程序開發(fā)時,對已知常用問題,使用正確的方式,在代碼層面解決掉。
防止跨站腳本攻擊(XSS),注入攻擊,跨站請求偽造(CSRF),錯誤信息,HTML 注釋,文件上傳,路徑遍歷等。
還可以使用 Web 應(yīng)用防火墻(比如:ModSecurity),進(jìn)行安全漏洞掃描等措施,加強(qiáng)應(yīng)用級別的安全。
數(shù)據(jù)保密安全:存儲安全(存儲在可靠的設(shè)備,實(shí)時,定時備份),保存安全(重要的信息加密保存,選擇合適的人員復(fù)雜保存和檢測等),傳輸安全(防止數(shù)據(jù)竊取和數(shù)據(jù)篡改)。
常用的加解密算法(單項(xiàng)散列加密[MD5、SHA],對稱加密[DES、3DES、RC]),非對稱加密[RSA]等。
9,敏捷性
網(wǎng)站的架構(gòu)設(shè)計(jì),運(yùn)維管理要適應(yīng)變化,提供高伸縮性,高擴(kuò)展性。方便的應(yīng)對快速的業(yè)務(wù)發(fā)展,突增高流量訪問等要求。
除上面介紹的架構(gòu)要素外,還需要引入敏捷管理,敏捷開發(fā)的思想。使業(yè)務(wù),產(chǎn)品,技術(shù),運(yùn)維統(tǒng)一起來,隨需應(yīng)變,快速響應(yīng)。

當(dāng)前標(biāo)題:大型分布式網(wǎng)站建設(shè)注意事項(xiàng)
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