《大型网站技术架构：核心原理与案分析》阅读笔记02

3.大型网站核心架构要素

　　软件架构可以定义为：“有关软件整体结构与组件的抽象描述，用于指导大型软件系统各个方面的设计”。

　　除了系统功能需求外，还有如下五个架构要素：

　　性能

　　　　也正是因为性能问题几乎无处不在，所以优化网站性能的手段也非常多，从用户浏览器到数据库，影响用户请求的所有环节都可以进行性能优化。
　　　　　　1.在浏览器端，可以通过浏览器缓存、使用页面压缩、合理布局页面、减少Cookie传输等手段改善性能。还可以使用CDN,将网站静态内容分发至离用户最近的网络服务商机房，使用户通过最短访问路径获取数据。可以在网站机房部署反向代理服务器，缓存热点文件，加快请求响应速度，减轻应用服务器负载压力。
　　　　　　2.在应用服务器端，可以使用服务器本地缓存和分布式缓存，通过缓存在内存中的热点数据处理用户请求，加快请求处理过程，减轻数据库负载压力。也可以通过异步操作将用户请求发送至消息队列等待后续任务处理，而当前请求直接返回响应给用户。在网站有很多用户高并发请求的情况下，可以将多台应用服务器组成一个集群共同对外服务，提高整体处理能力，改善性能。
　　　　　　3.在代码层面，也可以通过使用多线程、改善内存管理等手段优化性能。

　　　　　　4.在数据库服务器端，索引、缓存、SQL优化等性能优化手段都已经比较成熟。而方兴未艾的NoSQL数据库通过优化数据模型、存储结构、伸缩特性等手段在性能方面的优势也日趋明显。

　　　　衡量网站性能有一系列指标，重要的有响应时间、TPS、 系统性能计数器等，通过测试这些指标以确定系统设计是否达到目标。这些指标也是网站监控的重要参数，通过监控这些指标可以分析系统瓶颈，预测网站容量，并对异常指标进行报警，保障系统可用性。

　　可用性

　　　　网站高可用的主要手段是冗余，应用部署在多台服务器上同时提供访问，数据存在在多台服务器上相互备份，任何一台服务器宕机都不会影响应用的整体可用，也不会导致数据丢失。衡量一个系统是否满足高可用的目标，就是夹着系统中任何一台或多台服务器宕机时，以及出现各种不可预期的问题时，系统整体是否依然可用。

　　伸缩性

　　　　大型网站需要面对大量用户的高并发访问和存储海量数据，不可能只用一台服务器就处理全部用户请求，存储全部数据。网站通过集群的方式将多台服务器组成一个整体共同提供服务。所谓伸缩性是指通过不断向集群中加入服务器的手段来缓解不断上升的用户并发访问压力和不断增长的数据存储需求。
　　　　衡量架构伸缩性的主要标准就是是否可以用多台服务器构建集群，是否容易向集群中添加新的服务器。加入新的服务器后是否可以提供和原来的服务器无差别的服务。集群中可容纳的总的服务器数量是否有限制。

　　扩展性

　　　　不同于其他架构要素主要关注非功能性需求，网站的扩展性架构直接关注网站的功能需求。网站快速发展，功能不断扩展，如何设计网站的架构使其能够快速响应需求变化，是网站可扩展架构主要的目的。
　　　　衡量网站架构扩展性好坏的主要标准就是在网站增加新的业务产品时，是否可以实现对现有产品透明无影响，不需要任何改动或者很少改动既有业务功能就可以上线新产品。不同产品之间是否很少耦合，一个产品改动对其他产品无影响，其他产品和功能不需要受牵连进行改动。
　　　　网站可伸缩架构的主要手段是事件驱动架构和分布式服务。

　　安全性

　　　　互联网是开放的，任何人在任何地方都可以访问网站。网站的安全架构就是保护网站不受恶意访问和攻击，保护网站的重要数据不被窃取。
　　　　衡量网站安全架构的标准就是针对现存和潜在的各种攻击与窃密手段，是否有可靠的应对策略。