性能、可用性、伸缩性、扩展性和安全性是网站架构最核心的几个要素。
性能:
性能是网站的一个重要指标,是网站架构设计的一个重要方面,任何软件架构设计方案都必须考虑可能会带来的性能问题。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。
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;
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;
在代码层面,可以通过使用多线程、改善内存管理等手段优化性能。
可用性:
高可用设计的目标就是当服务器宕机的时候,服务或者应用依然可用。
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,数据存储在多台服务器上互相备份,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。
伸缩性:
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。
应用服务器集群,只要服务器上不保存数据,所有服务器都是对等的,通过使用合适的负载均衡设备就可以向集群中不断加入服务器。
缓存服务器集群,加入新的服务器可能会导致缓存路由失效,进而导致集群中大部分缓存数据都无法访问。虽然缓存的数据可以通过数据库重新加载,但是如果应用已经严重依赖缓存,可能会导致整个网站崩溃。需要改进缓存路由算法保证缓存数据的可访问性。
扩展性:
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标准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。
网站可扩展架构的主要手段是事件驱动架构和分布式服务。
安全性:
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是针对现在和潜在的各种攻击与窃密手段,是否有可靠的应对策略。