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- 前言 -

如何打造一個高可用、高性能、易擴(kuò)展、可伸縮且安全的應(yīng)用系統(tǒng)？相信這是困擾著無數(shù)開發(fā)者的難題，在這里我們以一個網(wǎng)站為例，來討論一下如何做好大型應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計。

- 架構(gòu)演化發(fā)展歷程 -

大型網(wǎng)站的技術(shù)挑戰(zhàn)主要來自于龐大的用戶，高并發(fā)的訪問和海量的數(shù)據(jù)。

初始階段

大型網(wǎng)站都是從小型網(wǎng)站發(fā)展而來，小型網(wǎng)站最開始時沒有太多人訪問，只需要一臺服務(wù)器就綽綽有余，這時的網(wǎng)站架構(gòu)如圖所示。

應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離

隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，一臺服務(wù)器逐漸不能滿足需求：越來越多的用戶訪問導(dǎo)致性能越來越差，越來越多的數(shù)據(jù)導(dǎo)致存儲空間不足。這時就需要將應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離。

應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離后整個網(wǎng)站使用三臺服務(wù)器：應(yīng)用服務(wù)器、文件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，如圖所示。

這三臺服務(wù)器對硬件資源的要求各不相同，應(yīng)用服務(wù)器需要處理大量的業(yè)務(wù)邏輯，因此需要更快更強(qiáng)大的CPU；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器需要快速磁盤檢索和數(shù)據(jù)緩存，因此需要更快的硬盤和更大的內(nèi)存；文件服務(wù)器需要存儲大量用戶上傳的文件，因此需要更大的硬盤。

使用緩存

隨著用戶逐漸增多，網(wǎng)站又一次面臨挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)庫壓力太大導(dǎo)致訪問延遲，進(jìn)而影響整個網(wǎng)站的性能，用戶體驗受到影響。

網(wǎng)站訪問遵循二八定律：80%的業(yè)務(wù)訪問集中在20%的數(shù)據(jù)上。既然大部分的業(yè)務(wù)訪問集中在一小部分?jǐn)?shù)據(jù)上，那么如果把這一小部分?jǐn)?shù)據(jù)緩存在內(nèi)存中，是不是就可以減少數(shù)據(jù)庫的訪問壓力，提高整個網(wǎng)站的數(shù)據(jù)訪問速度，改善數(shù)據(jù)庫的寫入性能了呢？

網(wǎng)站使用的緩存可以分為兩種：緩存在應(yīng)用服務(wù)器上的本地緩存和緩存在專門的分布式緩存服務(wù)器上的遠(yuǎn)程緩存。本地緩存的訪問速度更快一些，但是受應(yīng)用服務(wù)器內(nèi)存限制，其緩存數(shù)據(jù)量有限，而且會出現(xiàn)和應(yīng)用程序爭用內(nèi)存的情況。遠(yuǎn)程分布式緩存可以使用集群的方式，部署大內(nèi)存的服務(wù)器作為專門的緩存服務(wù)器，可以在理論上做到不受內(nèi)存容量限制的緩存服務(wù)，如圖所示。

- 使用應(yīng)用服務(wù)器集群 -

使用緩存后，數(shù)據(jù)訪問壓力得到有效緩解，但是單一應(yīng)用服務(wù)器能夠處理的請求連接有限，在網(wǎng)站訪問高峰期，應(yīng)用服務(wù)器成為整個網(wǎng)站的瓶頸。

使用集群是解決高并發(fā)、海量數(shù)據(jù)問題的常用手段。當(dāng)一臺服務(wù)器的處理能力、存儲空間不足時，不要企圖去換更強(qiáng)大的服務(wù)器，對大型網(wǎng)站而言，不管多么強(qiáng)大的服務(wù)器，都滿足不了網(wǎng)站持續(xù)增長的業(yè)務(wù)需求。這種情況下，更恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ窃黾右慌_服務(wù)器分擔(dān)原有服務(wù)器的訪問及存儲壓力。

只要能通過增加一臺服務(wù)器的方式改善負(fù)載壓力，就可以以同樣的方式持續(xù)增加服務(wù)器不斷改善系統(tǒng)性能，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可伸縮性。應(yīng)用服務(wù)器集群是可伸縮集群架構(gòu)設(shè)計中較為簡單成熟的一種，如圖所示。

通過負(fù)載均衡調(diào)度服務(wù)器，可將來自用戶瀏覽器的訪問請求分發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器集群中的任何一臺服務(wù)器上，如果有更多的用戶，就在集群中加入更多的應(yīng)用服務(wù)器，使應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載壓力不再成為整個網(wǎng)站的瓶頸。

讀寫分離

網(wǎng)站在使用緩存后，使絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)讀操作訪問都可以不通過數(shù)據(jù)庫就能完成，但是仍有一部分讀操作和全部的寫操作需要訪問數(shù)據(jù)庫，在網(wǎng)站的用戶達(dá)到一定規(guī)模后，數(shù)據(jù)庫因為負(fù)載壓力過高而成為網(wǎng)站的瓶頸。

目前大部分的主流數(shù)據(jù)庫都提供主從熱備功能，通過配置兩臺數(shù)據(jù)庫主從關(guān)系，可以將一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)更新同步到另一臺服務(wù)器上。網(wǎng)站利用數(shù)據(jù)庫的這一功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫讀寫分離，從而改善數(shù)據(jù)庫負(fù)載壓力，如圖所示。

應(yīng)用服務(wù)器在寫數(shù)據(jù)的時候，訪問主數(shù)據(jù)庫，主數(shù)據(jù)庫通過主從復(fù)制機(jī)制將數(shù)據(jù)更新同步到從數(shù)據(jù)庫，這樣當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器讀數(shù)據(jù)的時候，就可以通過從數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)。為了便于應(yīng)用程序訪問讀寫分離后的數(shù)據(jù)庫，通常在應(yīng)用服務(wù)器端使用專門的數(shù)據(jù)訪問模塊，使數(shù)據(jù)庫讀寫分離對應(yīng)用透明。

反向代理和CDN

隨著業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，用戶規(guī)模越來越大，不同地區(qū)的用戶訪問網(wǎng)站時，速度差別也極大。為了提供更好的用戶體驗，網(wǎng)站需要加速網(wǎng)站訪問速度。主要手段有使用CDN和反向代理，如圖所示。

CDN和反向代理的基本原理都是緩存，區(qū)別在于CDN部署在網(wǎng)絡(luò)提供商的機(jī)房，使用戶在請求網(wǎng)站服務(wù)時，可以從距離自己最近的網(wǎng)絡(luò)提供商機(jī)房獲取數(shù)據(jù)；而反向代理則部署在網(wǎng)站的中心機(jī)房，當(dāng)用戶請求到達(dá)中心機(jī)房后，首先訪問的服務(wù)器是反向代理服務(wù)器，如果反向代理服務(wù)器中緩存著用戶請求的資源，就將其直接返回給用戶。

使用分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫經(jīng)過讀寫分離后，從一臺服務(wù)器拆分成兩臺服務(wù)器，但是隨著網(wǎng)站業(yè)務(wù)的發(fā)展依然不能滿足需求，這時需要使用分布式數(shù)據(jù)庫。文件系統(tǒng)也是一樣，需要使用分布式文件系統(tǒng)，如圖所示。

分布式數(shù)據(jù)庫是網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫拆分的最后手段，只有在單表數(shù)據(jù)規(guī)模非常龐大的時候才使用。不到不得已時，網(wǎng)站更常用的數(shù)據(jù)庫拆分手段是業(yè)務(wù)分庫，將不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫部署在不同的物理服務(wù)器上。

使用NoSQL和搜索引擎

隨著網(wǎng)站業(yè)務(wù)越來越復(fù)雜，對數(shù)據(jù)存儲和檢索的需求也越來越復(fù)雜，網(wǎng)站需要采用一些非關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)如NoSQL和非數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)如搜索引擎，如圖所示。

業(yè)務(wù)拆分

大型網(wǎng)站為了應(yīng)對日益復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景，通過使用分而治之的手段將整個網(wǎng)站業(yè)務(wù)分成不同的產(chǎn)品線。具體到技術(shù)上，**將一個網(wǎng)站拆分成許多不同的應(yīng)用，每個應(yīng)用獨(dú)立部署維護(hù)。應(yīng)用之間可以通過一個超鏈接建立關(guān)系（在首頁上的導(dǎo)航鏈接每個都指向不同的應(yīng)用地址），也可以通過消息隊列進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，當(dāng)然最多的還是通過訪問同一個數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)來構(gòu)成一個關(guān)聯(lián)的完整系。

分布式服務(wù)

隨著業(yè)務(wù)拆分越來越小，存儲系統(tǒng)越來越龐大，應(yīng)用系統(tǒng)的整體復(fù)雜度呈指數(shù)級增加，部署維護(hù)越來越困難。

既然每一個應(yīng)用系統(tǒng)都需要執(zhí)行許多相同的業(yè)務(wù)操作，比如用戶管理、商品管理等，那么可以將這些共用的業(yè)務(wù)提取出來，獨(dú)立部署。由這些可復(fù)用的業(yè)務(wù)連接數(shù)據(jù)庫，提供共用業(yè)務(wù)服務(wù)，而應(yīng)用系統(tǒng)只需要管理用戶界面，通過分布式服務(wù)調(diào)用共用業(yè)務(wù)服務(wù)完成具體業(yè)務(wù)操作，如圖所示。

大型網(wǎng)站的架構(gòu)演化到這里，基本上大多數(shù)的技術(shù)問題都得以解決。

- 架構(gòu)模式 -

為了解決應(yīng)用系統(tǒng)面臨的高并發(fā)訪問、海量數(shù)據(jù)處理、高可靠運(yùn)行等一系列問題與挑戰(zhàn)，大型互聯(lián)網(wǎng)公司在實(shí)踐中提出了許多解決方案，以實(shí)現(xiàn)高性能、高可用、易伸縮、可擴(kuò)展、安全等各種技術(shù)架構(gòu)目標(biāo)。這些解決方案又被更多公司重復(fù)使用，從而逐漸形成架構(gòu)模式。

分層

分層是企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中最常見的一種架構(gòu)模式，將系統(tǒng)在橫向維度上切分成幾個部分，每個部分負(fù)責(zé)一部分相對比較單一的職責(zé)，然后通過上層對下層的依賴和調(diào)用組成一個完整的系統(tǒng)。

在網(wǎng)站架構(gòu)中，通常將應(yīng)用系統(tǒng)分為應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層，如下圖所示。

通過分層，可以更好地將一個龐大的軟件系統(tǒng)切分成不同的部分，便于分工合作開發(fā)和維護(hù)。各層之間具有一定的獨(dú)立性，只要維持調(diào)用接口不變，各層可以根據(jù)具體問題獨(dú)立演化發(fā)展而不需要其他層必須做出相應(yīng)調(diào)整。

但是分層架構(gòu)也有一些挑戰(zhàn)，就是必須合理規(guī)劃層次邊界和接口，在開發(fā)過程中，嚴(yán)格遵循分層架構(gòu)的約束，禁止跨層調(diào)用及逆向調(diào)用。在實(shí)踐中，大的分層結(jié)構(gòu)內(nèi)部還可以繼續(xù)分層。

分層架構(gòu)是邏輯上的，三層結(jié)構(gòu)可以部署在同一個物理機(jī)器上。但是隨著網(wǎng)站業(yè)務(wù)的發(fā)展，必然需要對已經(jīng)分層的模塊分離部署，使網(wǎng)站擁有更多的計算資源以應(yīng)對越來越多的用戶訪問。

分割

分層是將軟件在橫向方面進(jìn)行切分，分割則是在縱向方面對軟件進(jìn)行切分。

網(wǎng)站越大，功能越復(fù)雜，服務(wù)和數(shù)據(jù)處理的種類也越多。將這些不同的功能和服務(wù)分割開來，包裝成高內(nèi)聚低耦合的模塊單元，一方面有助于軟件的開發(fā)和維護(hù)；另一方面，便于不同模塊的分布式部署，提高網(wǎng)站的并發(fā)處理能力和功能擴(kuò)展能力。

大型網(wǎng)站分割的粒度可能會很小。比如在應(yīng)用層，將不同業(yè)務(wù)進(jìn)行分割，例如將購物、論壇、搜索、廣告分割成不同的應(yīng)用，由獨(dú)立的團(tuán)隊負(fù)責(zé)，部署在不同的服務(wù)器上。

分布式

對于大型網(wǎng)站，分層和分割的一個主要目的是為了切分后的模塊便于分布式部署，即將不同模塊部署在不同的服務(wù)器上，通過遠(yuǎn)程調(diào)用協(xié)同工作。分布式意味著可以使用更多的資源完成同樣的功能，能夠處理的并發(fā)訪問和數(shù)據(jù)量也更大。

但分布式在解決網(wǎng)站高并發(fā)問題的同時也帶來了其他問題。典型的有下面幾點(diǎn)：

意味著服務(wù)調(diào)用必須通過網(wǎng)絡(luò)，這可能會對性能造成比較嚴(yán)重的影響。
服務(wù)器越多，宕機(jī)的概率也就越大，造成的服務(wù)不可用可能會導(dǎo)致很多應(yīng)用不可訪問，使網(wǎng)站可用性降低。
數(shù)據(jù)在分布式的環(huán)境中保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性非常困難，分布式事務(wù)也難以保證。
系統(tǒng)依賴錯綜復(fù)雜，開發(fā)管理維護(hù)困難。

因此分布式設(shè)計要根據(jù)具體情況量力而行。常用的分布式方案有：分布式服務(wù)、分布式數(shù)據(jù)庫、分布式計算、分布式配置、分布式鎖和分布式文件系統(tǒng)等。

集群

使用分布式雖然已經(jīng)將分層和分割后的模塊獨(dú)立部署，但是對于用戶訪問集中的模塊，還需要將獨(dú)立部署的服務(wù)器集群化，即多臺服務(wù)器部署相同應(yīng)用構(gòu)成一個集群，通過負(fù)載均衡設(shè)備共同對外提供服務(wù)。

因為服務(wù)器集群有更多服務(wù)器提供相同服務(wù)，因此可以提供更好的并發(fā)性，當(dāng)有更多用戶訪問的時候，只需要向集群中加入新的機(jī)器即可。同時當(dāng)某臺服務(wù)器發(fā)生故障時，負(fù)載均衡設(shè)備或者系統(tǒng)的失效轉(zhuǎn)移機(jī)制會將請求轉(zhuǎn)發(fā)到集群中其他服務(wù)器上，提高系統(tǒng)的可用性。

緩存

緩存就是將數(shù)據(jù)存放在距離計算最近的位置以加快處理速度。緩存是改善軟件性能的第一手段，在復(fù)雜的軟件設(shè)計中，緩存幾乎無處不在。比如常見的反向代理、Redis（未開啟持久化）、CDN等。

使用緩存有兩個前提條件，一是數(shù)據(jù)訪問熱點(diǎn)不均衡，某些數(shù)據(jù)會被更頻繁的訪問，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該放在緩存中；二是數(shù)據(jù)在某個時間段內(nèi)有效，不會很快過期，否則緩存的數(shù)據(jù)就會因已經(jīng)失效而產(chǎn)生臟讀，影響結(jié)果的正確性。

緩存除了可以加快數(shù)據(jù)訪問速度，還可以減輕后端應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲的負(fù)載壓力，網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫幾乎都是按照有緩存的前提進(jìn)行負(fù)載能力設(shè)計的。

異步

應(yīng)用系統(tǒng)的一個重要目標(biāo)是降低耦合性。系統(tǒng)解耦的手段除了前面提到的分層、分割、分布式等，還有一個重要手段是異步，業(yè)務(wù)之間的消息傳遞不是同步調(diào)用，而是將一個業(yè)務(wù)操作分成多個階段，每個階段之間通過共享數(shù)據(jù)的方式異步執(zhí)行進(jìn)行協(xié)作。

異步架構(gòu)是典型的生產(chǎn)者消費(fèi)者模式，兩者不存在直接調(diào)用，只要保持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不變，彼此功能實(shí)現(xiàn)可以隨意變化而不互相影響，這對網(wǎng)站擴(kuò)展新功能非常便利。除此之外，使用異步消息隊列還有如下優(yōu)點(diǎn)：

提高系統(tǒng)可用性。消費(fèi)者服務(wù)器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)會在消息隊列服務(wù)器中存儲堆積，生產(chǎn)者服務(wù)器可以繼續(xù)處理業(yè)務(wù)請求，系統(tǒng)整體表現(xiàn)無故障。
消費(fèi)者服務(wù)器恢復(fù)正常后，繼續(xù)處理消息隊列中的數(shù)據(jù)。
加快網(wǎng)站響應(yīng)速度。處在業(yè)務(wù)處理前端的生產(chǎn)者服務(wù)器在處理完業(yè)務(wù)請求后，將數(shù)據(jù)寫入消息隊列，不需要等待消費(fèi)者服務(wù)器處理就可以返回，響應(yīng)延遲減少。
消除并發(fā)訪問高峰。用戶訪問網(wǎng)站是隨機(jī)的，存在訪問高峰和低谷。
使用消息隊列將突然增加的訪問請求數(shù)據(jù)放入消息隊列中，等待消費(fèi)者服務(wù)器依次處理，就不會對整個網(wǎng)站負(fù)載造成太大壓力。

但需要注意的是，使用異步方式處理業(yè)務(wù)可能會對用戶體驗、業(yè)務(wù)流程造成影響，需要網(wǎng)站產(chǎn)品設(shè)計方面的支持。

冗余

網(wǎng)站需要7×24小時連續(xù)運(yùn)行，但是服務(wù)器隨時可能出現(xiàn)故障，特別是服務(wù)器規(guī)模比較大時，出現(xiàn)某臺服務(wù)器宕機(jī)是必然事件。

要想保證在服務(wù)器宕機(jī)的情況下網(wǎng)站依然可以繼續(xù)服務(wù)，不丟失數(shù)據(jù)，就需要一定程度的服務(wù)器冗余運(yùn)行，數(shù)據(jù)冗余備份，這樣當(dāng)某臺服務(wù)器宕機(jī)時，可以將其上的服務(wù)和數(shù)據(jù)訪問轉(zhuǎn)移到其他機(jī)器上。

訪問和負(fù)載很小的服務(wù)也必須部署至少兩臺服務(wù)器構(gòu)成一個集群，其目的就是通過冗余實(shí)現(xiàn)服務(wù)高可用。數(shù)據(jù)庫除了定期存檔進(jìn)行冷備份外，還需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行主從分離，實(shí)時同步實(shí)現(xiàn)熱備份。

自動化與安全

目前應(yīng)用系統(tǒng)的自動化架構(gòu)設(shè)計主要集中在發(fā)布運(yùn)維方面。包括自動化發(fā)布、自動化代碼管理、自動化測試、自動化安全監(jiān)測、自動化部署、自動化監(jiān)控、自動化告警、自動化失效轉(zhuǎn)移與恢復(fù)、自動化降級和自動化分配資源等。

系統(tǒng)在安全架構(gòu)方面也積累了許多模式：通過密碼和手機(jī)校驗碼進(jìn)行身份認(rèn)證；登錄、交易等操作需要對網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行加密，網(wǎng)站服務(wù)器上存儲的敏感數(shù)據(jù)如用戶信息等也進(jìn)行加密處理；為了防止機(jī)器人程序濫用網(wǎng)絡(luò)資源攻擊網(wǎng)站，網(wǎng)站使用驗證碼進(jìn)行識別；對于常見的用于攻擊網(wǎng)站的XSS攻擊、SQL注入、進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換等相應(yīng)處理；對于垃圾信息、敏感信息進(jìn)行過濾；對交易轉(zhuǎn)賬等重要操作根據(jù)交易模式和交易信息進(jìn)行風(fēng)險控制。

- 架構(gòu)核心要素 -

關(guān)于什么是架構(gòu)，維基百科是這樣定義的：“有關(guān)軟件整體結(jié)構(gòu)與組件的抽象描述，用于指導(dǎo)大型軟件系統(tǒng)各個方面的設(shè)計”。

一般說來，除了功能需求外，軟件架構(gòu)還需要關(guān)注性能、可用性、伸縮性、擴(kuò)展性和安全性這5個要素。

性能

性能是網(wǎng)站的一個重要指標(biāo)，任何軟件架構(gòu)設(shè)計方案都必須考慮可能會帶來的性能問題。也正是因為性能問題幾乎無處不在，所以優(yōu)化網(wǎng)站性能的手段也非常多。

主要的方式可以總結(jié)如下：

瀏覽器：
瀏覽器緩存、使用頁面壓縮、合理布局頁面、減少Cookie傳輸?shù)?/span>
CDN和反向代理
本地緩存和分布式緩存
異步消息隊列
應(yīng)用層：
服務(wù)器集群
代碼層：
多線程、改善內(nèi)存管理等
數(shù)據(jù)層：
索引、緩存、SQL優(yōu)化等，以及合理使用NoSQL數(shù)據(jù)庫

可用性

網(wǎng)站高可用的主要手段是冗余，應(yīng)用部署在多臺服務(wù)器上同時提供訪問，數(shù)據(jù)存儲在多臺服務(wù)器上互相備份，任何一臺服務(wù)器宕機(jī)都不會影響應(yīng)用的整體可用，也不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

對于應(yīng)用服務(wù)器而言，多臺應(yīng)用服務(wù)器通過負(fù)載均衡設(shè)備組成一個集群共同對外提供服務(wù)，任何一臺服務(wù)器宕機(jī)，只需把請求切換到其他服務(wù)器即可，但是一個前提條件是應(yīng)用服務(wù)器上不能保存請求的會話信息。

對于存儲服務(wù)器，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時備份，當(dāng)服務(wù)器宕機(jī)時需要將數(shù)據(jù)訪問轉(zhuǎn)移到可用的服務(wù)器上，并進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)以保證繼續(xù)有服務(wù)器宕機(jī)的時候數(shù)據(jù)依然可用。

除了運(yùn)行環(huán)境，網(wǎng)站的高可用還需要軟件開發(fā)過程的質(zhì)量保證。通過預(yù)發(fā)布驗證、自動化測試、自動化發(fā)布、灰度發(fā)布等手段，減少將故障引入線上環(huán)境的可能。

伸縮性

衡量架構(gòu)伸縮性的主要標(biāo)準(zhǔn)有：是否可以用多臺服務(wù)器構(gòu)建集群，是否容易向集群中添加新的服務(wù)器，加入新的服務(wù)器后是否可以提供和原來的服務(wù)器無差別的服務(wù)，集群中可容納的總的服務(wù)器數(shù)量是否有限制。

對于應(yīng)用服務(wù)器集群，通過使用合適的負(fù)載均衡設(shè)備就可以向集群中不斷加入服務(wù)器。對于緩存服務(wù)器集群，需要使用高效的緩存路由算法，避免加入新服務(wù)器導(dǎo)致路由大面積失效。關(guān)系數(shù)據(jù)庫很難做到大規(guī)模集群的可伸縮性，因此關(guān)系數(shù)據(jù)庫的集群伸縮性方案必須在數(shù)據(jù)庫之外實(shí)現(xiàn)，通過路由分區(qū)等手段將部署有多個數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器組成一個集群。至于大部分NoSQL數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，由于其先天就是為海量數(shù)據(jù)而生，因此其對伸縮性的支持通常都非常好。

擴(kuò)展性

衡量架構(gòu)擴(kuò)展性的主要標(biāo)準(zhǔn)就是不同產(chǎn)品之間是否很少耦合。在網(wǎng)站增加新的業(yè)務(wù)產(chǎn)品時，是否可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有產(chǎn)品透明無影響，不需要任何改動或者很少改動既有業(yè)務(wù)功能就可以上線新產(chǎn)品。

網(wǎng)站可伸縮架構(gòu)的主要手段是事件驅(qū)動架構(gòu)和分布式服務(wù)。

事件驅(qū)動架構(gòu)在網(wǎng)站通常利用消息隊列實(shí)現(xiàn)，將用戶請求和其他業(yè)務(wù)事件構(gòu)造成消息發(fā)布到消息隊列，消息的處理者作為消費(fèi)者從消息隊列中獲取消息進(jìn)行處理。通過這種方式將消息產(chǎn)生和消息處理分離開來，可以透明地增加新的消息生產(chǎn)者任務(wù)或者新的消息消費(fèi)者任務(wù)。

分布式服務(wù)則是將業(yè)務(wù)和可復(fù)用服務(wù)分離開來，通過分布式服務(wù)框架調(diào)用。新增產(chǎn)品可以通過調(diào)用可復(fù)用的服務(wù)實(shí)現(xiàn)自身的業(yè)務(wù)邏輯，而對現(xiàn)有產(chǎn)品沒有任何影響。可復(fù)用服務(wù)升級變更的時候，也可以通過提供多版本服務(wù)對應(yīng)用實(shí)現(xiàn)透明升級，不需要強(qiáng)制應(yīng)用同步變更。

安全性

網(wǎng)站的安全架構(gòu)就是保護(hù)網(wǎng)站不受惡意訪問和攻擊，保護(hù)網(wǎng)站的重要數(shù)據(jù)不被竊取。衡量網(wǎng)站安全架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)就是針對現(xiàn)存和潛在的各種攻擊與竊密手段，是否有可靠的應(yīng)對策略。

作者：與昊
來源：segmentfault.com/a/1190000039969525

架構(gòu)概述：架構(gòu)演化、模式與核心要素