網站架構的伸縮性設計

網站開發初期，我們習慣性把所有程式碼都寫到一個專案中。

前台、後台、快取、資料庫、靜態資源... 等等。

網站系統物理分離

慢慢的系統會原來越大，很顯然需要面對大量用戶的高並發訪問和存儲海量數據。

很多用戶的請求，不可能在一台伺服器上完成。

很多快取數據，資料庫數據，也不可能在一台伺服器上完成。

這是，網站的伸縮性架構就變得特別重要。

如下圖。

原理

我們透過多台伺服器組裝一個整體共同提供服​​務，透過不斷地向叢集中加入伺服器，來緩解不斷上升的使用者並發存取壓力和不斷增長的資料儲存需求。

衡量架構伸縮性的主要標準：

是否容易在叢集中新增新的伺服器。

當加入新的伺服器，是否可以提供和原來的伺服器無差別的服務。

叢集中可容納的總的伺服器數量是否有限制。

應用伺服器叢集

只要伺服器上不保存數據，所有的伺服器都是對等的，透過負載平衡設備就可以向叢集中增加伺服器。

關係型資料庫叢集(MYSQL)

關係型資料庫的叢集伸縮性方案必須在資料庫之外實現，透過路由分區等手段將部署有多個資料的伺服器組成一個叢集。

例如：Mysql 等。

非關係型資料庫叢集(NOSQL)

非關係型資料庫先天就是為海量資料庫準備的，因此對伸縮性的支援非常好。

例如：Redis、Memcache 等等。

快取伺服器叢集

加入新的伺服器可能會導致快取路由失效，進而導致叢集中大部分快取資料都無法存取。

部署前需要改進快取路由演算法保證快取資料的可存取性。

靜態資源伺服器集群

例如 CSS，JS，Img 等資源進行部署到伺服器集群，降低流量並提高頁面呈現速度。

網站的縱向分離

將業務處理流程上的不同部分進行分離部署，實現系統伸縮性。

如下圖。

網站的橫向分離

將不同業務模組進行分離部署，實現系統伸縮性。

如下圖。

單一功能透過叢集規模進行伸縮。

將不同功能分離部署可以實現一定程度的伸縮性，但是隨著網站訪問量的逐步增加，即使分離到最新粒度的獨立部署單一伺服器也不能滿足業務規模的要求。

因此，必須使用伺服器集群，即將相同服務部署在多台伺服器上構成一個集群整體對外服務。

例如：搜尋功能。

如果一台伺服器可以提供每秒1000次的請求服務，如果網站高峰期，每秒搜尋訪問量為10000次。

那麼，就需要你部署10台伺服器構成一個叢集。

同理，快取伺服器也會出現這種情況。

事實上，計算一個服務的叢集規模，需要同時考慮其對可用性、效能的影響及關聯服務叢集的影響。

總結

叢集伸縮性，可分為應用伺服器叢集伸縮性和資料伺服器叢集伸縮性。

這兩種集群由於對資料狀態管理的不同，技術實作也有很大的區別。

大家，可以根據每一種具體的架構設計來深究。

文章借鑑於書籍《大型網站技術架構》。