網(wǎng)站開(kāi)發(fā)中九種高性能高可用高并發(fā)的技術(shù)架構(gòu)

2020-04-03 17:25 作者：艾銻無(wú)限 瀏覽量：

 
大多數(shù)管理者的困境


   
作為一名專(zhuān)業(yè)的教練，我經(jīng)常會(huì)被問(wèn)到：

教練，我的團(tuán)隊(duì)溝通不暢該怎么辦？

教練，我的團(tuán)隊(duì)執(zhí)行力不強(qiáng)要如何處理？

教練，我的團(tuán)隊(duì)里沒(méi)有人才可用要如何做呢？

教練，我的團(tuán)隊(duì)士氣很低怎樣激勵(lì)他們呢？

教練，我的團(tuán)隊(duì)經(jīng)常達(dá)不成目標(biāo)能給些建議嗎？

教練，我的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有凝聚力有什么好的方法嗎？

教練，我的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有能量，我要怎么給他們賦能呢？
……
 
教練與企業(yè)管理者的對(duì)話(huà)：



 
每當(dāng)這個(gè)時(shí)候，我都會(huì)問(wèn)這些企業(yè)的負(fù)責(zé)人，
 
一個(gè)雞蛋如果從外給予壓力，最終會(huì)怎什么呢？

他們有的說(shuō)，會(huì)形成碎雞蛋，也有人說(shuō)，打破了可以做成炒雞蛋，還有人說(shuō)，可以用雞蛋清敷在臉上做面膜，人類(lèi)的想象力總是讓人出乎意料……

我又問(wèn)到，
 
那如果從里面給到動(dòng)力，最后破殼而出，又會(huì)發(fā)生什么呢？

   
所有人的回答幾乎都是一樣的，一只有著生命力的小雞.

我又問(wèn)了一個(gè)問(wèn)題，
 
我說(shuō)假如你可以讓你的員工具備破殼而出的生命力，你覺(jué)得企業(yè)會(huì)發(fā)生什么呢？

他們說(shuō)，那簡(jiǎn)直太棒了，每個(gè)人都能自發(fā)地去做事，而且?guī)еで楹蛣?dòng)力，整個(gè)企業(yè)一定朝氣蓬勃，充滿(mǎn)斗志，但是，教練，我怎么做才能讓他們具備這樣的生命力呢？
 
我說(shuō)，這是一個(gè)好問(wèn)題，你覺(jué)得母雞是怎么做的呢？

他們說(shuō)，母雞每天都會(huì)坐在雞蛋上，哪都不去玩，全身心投入，給到雞蛋持續(xù)的關(guān)懷和溫度，并且堅(jiān)持21天，直到小雞可以從蛋殼中走出來(lái).


   
那母雞孵化小雞這個(gè)過(guò)程給到你什么啟發(fā)呢？
 
他們說(shuō)，我也需要給到自己團(tuán)隊(duì)這樣的關(guān)懷和支持，用心去孵化他們內(nèi)在的動(dòng)力，幫助他們釋放出潛能，為他們創(chuàng)造適合他們成長(zhǎng)的環(huán)境和土壤，以及給予更多的陽(yáng)光和水，我相信他們一定能由內(nèi)而外的活出有能量的狀態(tài)，到那時(shí)無(wú)論什么困難和挑戰(zhàn)都會(huì)迎刃而解.
 
每個(gè)人都是自己生命中的天才

 
他們分享完我就直接鼓掌，我一直都認(rèn)為，每個(gè)人都是自己生命中的天才，而且我也是這樣去踐行的，無(wú)論是多大的企業(yè)家，還是最普通的員工都可以活出自己內(nèi)在的智慧，并且解決生命中的困境.

馬斯洛也曾說(shuō)過(guò)類(lèi)似的話(huà)，他說(shuō)“人并不是被澆鑄或塑造成人的，而是依靠自身實(shí)現(xiàn)潛能的，環(huán)境對(duì)人的成長(zhǎng)象土壤、陽(yáng)光和水對(duì)于植物一樣，只能促進(jìn)潛能的現(xiàn)實(shí)化。”
 
生命生長(zhǎng)需要時(shí)間


無(wú)論是打破一個(gè)雞蛋，還是一花一世界，萬(wàn)物皆具潛能，只是我們只盯在相上，只盯在結(jié)果上，卻沒(méi)有為結(jié)果投入更多的時(shí)間和耐心，即使我們今天看到的太陽(yáng)的光芒，也不是今天太陽(yáng)發(fā)出來(lái)的.

根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，從太陽(yáng)發(fā)出光到地球需要8分20秒左右的時(shí)間，這就意味著，當(dāng)我們生命中出現(xiàn)了至暗時(shí)刻，不用著急，也不用慌張，因?yàn)樘?yáng)光在路上，給它一點(diǎn)時(shí)間，至暗終會(huì)迎來(lái)光明.

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九種高性能高可用高并發(fā)的技術(shù)架構(gòu)
 
 
1、分層

分層是企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中最常見(jiàn)的一種架構(gòu)模式，將系統(tǒng)在橫向維度上切分成幾個(gè)部分，每個(gè)部分負(fù)責(zé)一部分相對(duì)簡(jiǎn)單并比較單一的職責(zé)，然后通過(guò)上層對(duì)下層的依賴(lài)和調(diào)度組成一個(gè)完整的系統(tǒng)。在網(wǎng)站的分層架構(gòu)中，常見(jiàn)的為3層，即應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層。應(yīng)用層具體負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)和視圖的展示；
服務(wù)層為應(yīng)用層提供服務(wù)支持；數(shù)據(jù)庫(kù)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)，如數(shù)據(jù)庫(kù)、緩存、文件、搜索引擎等。分層架構(gòu)是邏輯上的，在物理部署上，三層架構(gòu)可以部署在同一個(gè)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(duì)已經(jīng)分層的模塊分離部署，即三層結(jié)構(gòu)分別部署在不同的服務(wù)器上，是網(wǎng)站擁有更多的計(jì)算資源以應(yīng)對(duì)越來(lái)越多的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)。所以雖然分層架構(gòu)模式最初的目的是規(guī)劃軟件清晰的邏輯結(jié)構(gòu)以便于開(kāi)發(fā)維護(hù)，但在網(wǎng)站的發(fā)展過(guò)程中，分層結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)站支持高并發(fā)向分布式方向的發(fā)展至關(guān)重要。


2、冗余
網(wǎng)站需要7×24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，那么就得有相應(yīng)的冗余機(jī)制，以防某臺(tái)機(jī)器宕掉時(shí)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)，而冗余則可以通過(guò)部署至少兩臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成一個(gè)集群實(shí)現(xiàn)服務(wù)高可用。數(shù)據(jù)庫(kù)除了定期備份還需要實(shí)現(xiàn)冷熱備份。甚至可以在全球范圍內(nèi)部署災(zāi)備數(shù)據(jù)中心。
 
3、分隔
如果說(shuō)分層是將軟件在橫向方面進(jìn)行切分，那么分隔就是在縱向方面對(duì)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(lèi)也越多，將這些不同的功能和服務(wù)分隔開(kāi)來(lái)，包裝成高內(nèi)聚低耦合的模塊單元，不僅有助于軟件的開(kāi)發(fā)維護(hù)也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)站分隔的粒度可能會(huì)很小。比如在應(yīng)用層，將不同業(yè)務(wù)進(jìn)行分隔，例如將購(gòu)物、論壇、搜索、廣告分隔成不同的應(yīng)用，有對(duì)立的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，部署在不同的服務(wù)器上。
 
4、異步
使用異步，業(yè)務(wù)之間的消息傳遞不是同步調(diào)用，而是將一個(gè)業(yè)務(wù)操作分成多個(gè)階段，每個(gè)階段之間通過(guò)共享數(shù)據(jù)的方法異步執(zhí)行進(jìn)行協(xié)作。具體實(shí)現(xiàn)則在單一服務(wù)器內(nèi)部可用通過(guò)多線(xiàn)程共享內(nèi)存對(duì)了的方式處理；在分布式系統(tǒng)中可用通過(guò)分布式消息隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)異步。異步架構(gòu)的典型就是生產(chǎn)者消費(fèi)者方式，兩者不存在直接調(diào)用。
 
5、分布式
對(duì)于大型網(wǎng)站，分層和分隔的一個(gè)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(guò)遠(yuǎn)程調(diào)用協(xié)同工作。分布式意味著可以使用更多的計(jì)算機(jī)完同樣的工作，計(jì)算機(jī)越多，CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)資源就越多，能過(guò)處理的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)量就越大，進(jìn)而能夠?yàn)楦嗟挠脩?hù)提供服務(wù)。

在網(wǎng)站應(yīng)用中，常用的分布式方案有一下幾種.

分布式應(yīng)用和服務(wù)：將分層和分隔后的應(yīng)用和服務(wù)模塊分布式部署，可以改善網(wǎng)站性能和并發(fā)性、加快開(kāi)發(fā)和發(fā)布速度、減少數(shù)據(jù)庫(kù)連接資源消耗。

分布式靜態(tài)資源：網(wǎng)站的靜態(tài)資源如JS、CSS、Logo圖片等資源對(duì)立分布式部署，并采用獨(dú)立的域名，即人們常說(shuō)的動(dòng)靜分離。靜態(tài)資源分布式部署可以減輕應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載壓力；通過(guò)使用獨(dú)立域名加快瀏覽器并發(fā)加載的速度。

分布式數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)：大型網(wǎng)站需要處理以P為單位的海量數(shù)據(jù)，單臺(tái)計(jì)算機(jī)無(wú)法提供如此大的存儲(chǔ)空間，這些數(shù)據(jù)庫(kù)需要分布式存儲(chǔ)。

分布式計(jì)算：目前網(wǎng)站普遍使用Hadoop和MapReduce分布式計(jì)算框架進(jìn)行此類(lèi)批處理計(jì)算，其特點(diǎn)是移動(dòng)計(jì)算而不是移動(dòng)數(shù)據(jù)，將計(jì)算程序分發(fā)到數(shù)據(jù)所在的位置以加速計(jì)算和分布式計(jì)算。
 
6、安全
網(wǎng)站在安全架構(gòu)方面有許多模式：通過(guò)密碼和手機(jī)校驗(yàn)碼進(jìn)行身份認(rèn)證；登錄、交易需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行加密；為了防止機(jī)器人程序?yàn)E用資源，需要使用驗(yàn)證碼進(jìn)行識(shí)別；對(duì)常見(jiàn)的XSS攻擊、SQL注入需要編碼轉(zhuǎn)換；垃圾信息需要過(guò)濾等。
 
7、自動(dòng)化
具體有自動(dòng)化發(fā)布過(guò)程，自動(dòng)化代碼管理、自動(dòng)化測(cè)試、自動(dòng)化安全檢測(cè)、自動(dòng)化部署、自動(dòng)化監(jiān)控、自動(dòng)化報(bào)警、自動(dòng)化失效轉(zhuǎn)移、自動(dòng)化失效恢復(fù)等。
 
8、集群
對(duì)于用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)集中的模塊需要將獨(dú)立部署的服務(wù)器集群化，即多臺(tái)服務(wù)器部署相同的應(yīng)用構(gòu)成一個(gè)集群，通過(guò)負(fù)載均衡設(shè)備共同對(duì)外提供服務(wù)。服務(wù)器集群能夠?yàn)橄嗤姆?wù)提供更多的并發(fā)支持，因此當(dāng)有更多的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，只需要向集群中加入新的機(jī)器即可；另外可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)其中的某臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，可以通過(guò)負(fù)載均衡的失效轉(zhuǎn)移機(jī)制將請(qǐng)求轉(zhuǎn)移至集群中其他的服務(wù)器上，因此可以提高系統(tǒng)的可用性。
 
9、緩存
緩存目的就是減輕服務(wù)器的計(jì)算，使數(shù)據(jù)直接返回給用戶(hù)。在現(xiàn)在的軟件設(shè)計(jì)中，緩存已經(jīng)無(wú)處不在。具體實(shí)現(xiàn)有CDN、反向代理、本地緩存、分布式緩存等。使用緩存有兩個(gè)條件：訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)熱點(diǎn)不均衡，即某些頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)需要放在緩存中；數(shù)據(jù)在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)有效，不過(guò)很快過(guò)期，否在會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)過(guò)期而臟讀，影響數(shù)據(jù)的正確性。