趁着放假，终于把《大型网站技术架构核心原理与案例分析》这本书看完了。这本书给了我对于网站架构的全新认识，整本书写的比较浅显易懂，让入门的人比较容易理解。里面介绍了很多技术概念。向反向代理和CDN等等。我写两篇文章，是看完之后的总结。
这本书的第一章就写了大型网站架构演化，写明了一个小网站是如何一步步的演化发展成一个大网站。
大型网站的特点：高并发，大流量；高可用；海量数据；用户分布广泛，网络情况复杂；需求变化快，发布频发；渐进式发展；安全环境恶劣。
一.开始阶段的网站架构
这就是最初的小型网站，可能只有一台服务器，也用可能是自己的电脑。使用LAMP（Linux+Apache+MySQL+PHP）开发。使用的都是开源免费的软件。一个小型网站就搭建成功了，像应用程序，数据库和文件都放在一台服务器上。如下图：
二.应用服务和数据服务分离
随着网站发展，一台服务器不能满足要求。越来越多的用户使得网站性能编程，存储空间不足。这时应该让应用程序和数据分离，分别存放在不同的服务器上。应用程序服务器需要更强大的CPU，数据库服务器需要快速磁盘检索和数据缓存，文件服务器需要更大的硬盘。如下图：
三.使用缓存改善性能
随着用户增多，数据库的压力越来越大，每一次对数据库的操作都可能影响到整个网站的性能。网站的特点也符合二八定律，80%的业务访问集中在20%的数据上，因此我们可以对数据进行处理，将经常用到的数据缓存在内存中，这样减少数据库的访问压力。使用缓存可以用两种：缓存在本地或者专门的服务器上。分布式缓存采用集群的方式，部署大内存的服务器作为专门的缓存服务器，在理论上做到内存容量不受限制。如下图：
四.使用应用服务器集群
在网站高峰期，应用服务器成为整个网站的瓶颈，使用集群是网站处理高并发，海量数据的常用手段。当一台服务器的处理能力不足时，这时应该增加一台服务器分担原有服务器的访问及存储压力。通过不断的增加服务器改善系统性能，实现系统的可伸缩性。通过负载均衡将用户的请求分发到服务器集群的一台服务器上。如下图：
五.数据库读写分离
使用缓存后，绝大多数的数据读访问操作都可以不通过数据库来完成。但是，小部分读操作和全部的写操作任需要访问数据库。在网站规模达到一定程度后，数据库因负载压力过高而成为瓶颈。目前大部分数据库都提供主从热备份功能，通过配置两台数据库主从关系，将一台数据库的数据更系同步到另一台服务器上。这可以实现数据库的读写分离，如下：
六.使用反向代理和CDN加速网站响应
为了提供更好的用户体验，网站需要加速网站访问速度。主要有使用CDN和反向代理。它们的基本原理都是缓存，区别在于CDN部署在网络提供商的机房，使用户在访问网站时，可以从距自己最近的网络提供商机房获取数据；而方向代理则部署在网站的中心机房，当用户请求到达中心机房后，首先访问的是反向代理服务器，如果反向代理服务器中缓存着用户请求的资源，就直接返回给用户。如图：
七.使用分布式文件系统和分布式数据库
任何强大的单一服务器都满足不了大型网站持续增长的业务需求。数据库经过读写分离后，仍不能满足需求。这时要使用分布式数据库，文件系统也是一样。分布式数据库是网站数据库拆分的最后手段，包括业务分库和单表拆分。如下图：
八.使用NoSQL和搜索引擎
随着业务的复杂，对数据存储和检索的需求也越来越复杂，网站需要采用一些非关系型数据库如NoSQL和非数据库查询技术如搜索引擎。如图：
九.业务拆分
大型网站为了应对日益复杂的业务场景，通过分而治之的手段将网站的业务拆分，分成不同的产品线，归不同的团队负责。如图：
十.分布式服务
随着业务拆分越来越小，存储系统越来越大，整体复杂度程指数级增加，部署维护越来越困难。每一个应用系统可能会执行相同的操作，比如用户管理等。将这些公用的业务提取出来，独立部署，由这些可复用的业务连接数据库，提供公用业务服务，如下图：
经过上面十条的演变，基本大多数的技术问题得以解决。这十点改进让我理解了网站架构的演变过程，增强了对于网站架构的直观认识，虽然我没有进去过机房内部。网站技术的发展是要随着业务发展而进步的。上面有很多概念性的内容，如分层，缓存，CDN，分布式等等。后面一篇文章再来具体说说这些技术。