web服务端架构是什么(web服务器的架设)

分布式Web服务器架构

最开始,由于某些想法,于是在互联网上搭建了一个网站,这个时候甚至有可能主机都是租借的,但由于这篇文章我们只关注架构的演变历程,因此就假设这个时候已经是托管了一台主机,并且有一定的带宽了,这个时候由于网站具备了一定的特色,吸引了部分人访问,逐渐你发现系统的压力越来越高,响应速度越来越慢,而这个时候比较明显的是数据库和应用互相影响,应用出问题了,数据库也很容易出现问题,而数据库出问题的时候,应用也容易出问题,于是进入了第一步演变阶段:将应用和数据库从物理上分离,变成了两台机器,这个时候技术上没有什么新的要求,但你发现确实起到效果了,系统又恢复到以前的响应速度了,并且支撑住了更高的流量,并且不会因为数据库和应用形成互相的影响。

这一步架构演变对技术上的知识体系基本没有要求。

架构演变第二步:增加页面缓存

好景不长,随着访问的人越来越多,你发现响应速度又开始变慢了,查找原因,发现是访问数据库的操作太多,导致数据连接竞争激烈,所以响应变慢,但数据库连接又不能开太多,否则数据库机器压力会很高,因此考虑采用缓存机制来减少数据库连接资源的竞争和对数据库读的压力,这个时候首先也许会选择采用squid 等类似的机制来将系统中相对静态的页面(例如一两天才会有更新的页面)进行缓存(当然,也可以采用将页面静态化的方案),这样程序上可以不做修改,就能够很好的减少对webserver的压力以及减少数据库连接资源的竞争,OK,于是开始采用squid来做相对静态的页面的缓存。

前端页面缓存技术,例如squid,如想用好的话还得深入掌握下squid的实现方式以及缓存的失效算法等。

架构演变第三步:增加页面片段缓存

增加了squid做缓存后,整体系统的速度确实是提升了,webserver的压力也开始下降了,但随着访问量的增加,发现系统又开始变的有些慢了,在尝到了squid之类的动态缓存带来的好处后,开始想能不能让现在那些动态页面里相对静态的部分也缓存起来呢,因此考虑采用类似ESI之类的页面片段缓存策略,OK,于是开始采用ESI来做动态页面中相对静态的片段部分的缓存。

这一步涉及到了这些知识体系:

页面片段缓存技术,例如ESI等,想用好的话同样需要掌握ESI的实现方式等;

架构演变第四步:数据缓存

在采用ESI之类的技术再次提高了系统的缓存效果后,系统的压力确实进一步降低了,但同样,随着访问量的增加,系统还是开始变慢,经过查找,可能会发现系统中存在一些重复获取数据信息的地方,像获取用户信息等,这个时候开始考虑是不是可以将这些数据信息也缓存起来呢,于是将这些数据缓存到本地内存,改变完毕后,完全符合预期,系统的响应速度又恢复了,数据库的压力也再度降低了不少。

这一步涉及到了这些知识体系:

缓存技术,包括像Map数据结构、缓存算法、所选用的框架本身的实现机制等。

架构演变第五步: 增加webserver

好景不长,发现随着系统访问量的再度增加,webserver机器的压力在高峰期会上升到比较高,这个时候开始考虑增加一台webserver,这也是为了同时解决可用性的问题,避免单台的webserver down机的话就没法使用了,在做了这些考虑后,决定增加一台webserver,增加一台webserver时,会碰到一些问题,典型的有:

1、如何让访问分配到这两台机器上,这个时候通常会考虑的方案是Apache自带的负载均衡方案,或LVS这类的软件负载均衡方案;

2、如何保持状态信息的同步,例如用户session等,这个时候会考虑的方案有写入数据库、写入存储、cookie或同步session信息等机制等;

3、如何保持数据缓存信息的同步,例如之前缓存的用户数据等,这个时候通常会考虑的机制有缓存同步或分布式缓存;

4、如何让上传文件这些类似的功能继续正常,这个时候通常会考虑的机制是使用共享文件系统或存储等;

在解决了这些问题后,终于是把webserver增加为了两台,系统终于是又恢复到了以往的速度。

这一步涉及到了这些知识体系:

负载均衡技术(包括但不限于硬件负载均衡、软件负载均衡、负载算法、linux转发协议、所选用的技术的实现细节等)、主备技术(包括但不限于 ARP欺骗、linux heart-beat等)、状态信息或缓存同步技术(包括但不限于Cookie技术、UDP协议、状态信息广播、所选用的缓存同步技术的实现细节等)、共享文件技术(包括但不限于NFS等)、存储技术(包括但不限于存储设备等)。

架构演变第六步:分库

享受了一段时间的系统访问量高速增长的幸福后,发现系统又开始变慢了,这次又是什么状况呢,经过查找,发现数据库写入、更新的这些操作的部分数据库连接的资源竞争非常激烈,导致了系统变慢,这下怎么办呢,此时可选的方案有数据库集群和分库策略,集群方面像有些数据库支持的并不是很好,因此分库会成为比较普遍的策略,分库也就意味着要对原有程序进行修改,一通修改实现分库后,不错,目标达到了,系统恢复甚至速度比以前还快了。

这一步涉及到了这些知识体系:

这一步更多的是需要从业务上做合理的划分,以实现分库,具体技术细节上没有其他的要求;

但同时随着数据量的增大和分库的进行,在数据库的设计、调优以及维护上需要做的更好,因此对这些方面的技术还是提出了很高的要求的。

架构演变第七步:分表、DAL和分布式缓存

随着系统的不断运行,数据量开始大幅度增长,这个时候发现分库后查询仍然会有些慢,于是按照分库的思想开始做分表的工作,当然,这不可避免的会需要对程序进行一些修改,也许在这个时候就会发现应用自己要关心分库分表的规则等,还是有些复杂的,于是萌生能否增加一个通用的框架来实现分库分表的数据访问,这个在ebay的架构中对应的就是DAL,这个演变的过程相对而言需要花费较长的时间,当然,也有可能这个通用的框架会等到分表做完后才开始做,同时,在这个阶段可能会发现之前的缓存同步方案出现问题,因为数据量太大,导致现在不太可能将缓存存在本地,然后同步的方式,需要采用分布式缓存方案了,于是,又是一通考察和折磨,终于是将大量的数据缓存转移到分布式缓存上了。

这一步涉及到了这些知识体系:

分表更多的同样是业务上的划分,技术上涉及到的会有动态hash算法、consistent hash算法等;

DAL涉及到比较多的复杂技术,例如数据库连接的管理(超时、异常)、数据库操作的控制(超时、异常)、分库分表规则的封装等;

架构演变第八步:增加更多的webserver

在做完分库分表这些工作后,数据库上的压力已经降到比较低了,又开始过着每天看着访问量暴增的幸福生活了,突然有一天,发现系统的访问又开始有变慢的趋势了,这个时候首先查看数据库,压力一切正常,之后查看webserver,发现apache阻塞了很多的请求,而应用服务器对每个请求也是比较快的,看来是请求数太高导致需要排队等待,响应速度变慢,这还好办,一般来说,这个时候也会有些钱了,于是添加一些webserver服务器,在这个添加 webserver服务器的过程,有可能会出现几种挑战:

1、Apache的软负载或LVS软负载等无法承担巨大的web访问量(请求连接数、网络流量等)的调度了,这个时候如果经费允许的话,会采取的方案是购买硬件负载,例如F5、Netsclar、Athelon之类的,如经费不允许的话,会采取的方案是将应用从逻辑上做一定的分类,然后分散到不同的软负载集群中;

2、原有的一些状态信息同步、文件共享等方案可能会出现瓶颈,需要进行改进,也许这个时候会根据情况编写符合网站业务需求的分布式文件系统等;

在做完这些工作后,开始进入一个看似完美的无限伸缩的时代,当网站流量增加时,应对的解决方案就是不断的添加webserver。

这一步涉及到了这些知识体系:

到了这一步,随着机器数的不断增长、数据量的不断增长和对系统可用性的要求越来越高,这个时候要求对所采用的技术都要有更为深入的理解,并需要根据网站的需求来做更加定制性质的产品。

架构演变第九步:数据读写分离和廉价存储方案

突然有一天,发现这个完美的时代也要结束了,数据库的噩梦又一次出现在眼前了,由于添加的webserver太多了,导致数据库连接的资源还是不够用,而这个时候又已经分库分表了,开始分析数据库的压力状况,可能会发现数据库的读写比很高,这个时候通常会想到数据读写分离的方案,当然,这个方案要实现并不容易,另外,可能会发现一些数据存储在数据库上有些浪费,或者说过于占用数据库资源,因此在这个阶段可能会形成的架构演变是实现数据读写分离,同时编写一些更为廉价的存储方案,例如BigTable这种。

这一步涉及到了这些知识体系:

数据读写分离要求对数据库的复制、standby等策略有深入的掌握和理解,同时会要求具备自行实现的技术;

廉价存储方案要求对OS的文件存储有深入的掌握和理解,同时要求对采用的语言在文件这块的实现有深入的掌握。

架构演变第十步:进入大型分布式应用时代和廉价服务器群梦想时代

经过上面这个漫长而痛苦的过程,终于是再度迎来了完美的时代,不断的增加webserver就可以支撑越来越高的访问量了,对于大型网站而言,人气的重要毋庸置疑,随着人气的越来越高,各种各样的功能需求也开始爆发性的增长,这个时候突然发现,原来部署在webserver上的那个web应用已经非常庞大了,当多个团队都开始对其进行改动时,可真是相当的不方便,复用性也相当糟糕,基本是每个团队都做了或多或少重复的事情,而且部署和维护也是相当的麻烦,因为庞大的应用包在N台机器上复制、启动都需要耗费不少的时间,出问题的时候也不是很好查,另外一个更糟糕的状况是很有可能会出现某个应用上的bug就导致了全站都不可用,还有其他的像调优不好操作(因为机器上部署的应用什么都要做,根本就无法进行针对性的调优)等因素,根据这样的分析,开始痛下决心,将系统根据职责进行拆分,于是一个大型的分布式应用就诞生了,通常,这个步骤需要耗费相当长的时间,因为会碰到很多的挑战:

1、拆成分布式后需要提供一个高性能、稳定的通信框架,并且需要支持多种不同的通信和远程调用方式;

2、将一个庞大的应用拆分需要耗费很长的时间,需要进行业务的整理和系统依赖关系的控制等;

3、如何运维(依赖管理、运行状况管理、错误追踪、调优、监控和报警等)好这个庞大的分布式应用。

经过这一步,差不多系统的架构进入相对稳定的阶段,同时也能开始采用大量的廉价机器来支撑着巨大的访问量和数据量,结合这套架构以及这么多次演变过程吸取的经验来采用其他各种各样的方法来支撑着越来越高的访问量。

这一步涉及到了这些知识体系:

这一步涉及的知识体系非常的多,要求对通信、远程调用、消息机制等有深入的理解和掌握,要求的都是从理论、硬件级、操作系统级以及所采用的语言的实现都有清楚的理解。

运维这块涉及的知识体系也非常的多,多数情况下需要掌握分布式并行计算、报表、监控技术以及规则策略等等。

说起来确实不怎么费力,整个网站架构的经典演变过程都和上面比较的类似,当然,每步采取的方案,演变的步骤有可能有不同,另外,由于网站的业务不同,会有不同的专业技术的需求,这篇blog更多的是从架构的角度来讲解演变的过程,当然,其中还有很多的技术也未在此提及,像数据库集群、数据挖掘、搜索等,但在真实的演变过程中还会借助像提升硬件配置、网络环境、改造操作系统、CDN镜像等来支撑更大的流量,因此在真实的发展过程中还会有很多的不同,另外一个大型网站要做到的远远不仅仅上面这些,还有像安全、运维、运营、服务、存储等,要做好一个大型的网站真的很不容易

简述WEB系统的架构原理

这个话题太大了。

一般来说,WEB系统,主要是指后端,前端就是各种浏览器了。

那么简单来讲,只要是能与浏览器通过网络交互的系统,都可以算是WEB系统。最简洁的就是用NODEJS写一个echo,就是客户端发什么内容,就回什么内容。

而在实际应用中,WEB系统的架构,一般有这么几个部分:负载均衡、授权验证(可选)、静态内容服务、动态内容服务(业务逻辑)、数据库、运维后台。

1)负载均衡是为了改善用户体验、充分利用服务器资源,主要功能是将新的请求转发到不那么忙的服务器进行处理。

2)授权验证,是在对浏览器发起的请求进行授权校验,如果不是合法的请求,就予以拒绝或者重定向至登录页面。

3)静态内容服务,是指图片、CSS等不会根据不同用户而变化的静态内容,将其直接返回给用户。因为不需要进行逻辑判断,性能主要取决于I/O读写,响应可以非常快。超大型网站,也会把一部分动态内容,例如对访问量大的新闻页,做静态处理,以提升响应速度。静态内容服务的典型是CDN。

4)动态内容服务,是根据用户请求的不同,而进行响应的业务逻辑处理。比如对用户数据的CRUD(增删查改)。这是绝大多数WEB系统的核心所在,一般会调用数据库和数据缓存。具体实现会根据业务需要而变化,也可以变得非常复杂。

5)数据库,是数据所在,既有经典的关系型传统数据库系统,也有为了提升访问性能、减轻的内存数据库。

6)运维后台,是为了方便监控运行状态、升级维护系统,不直接参与对外服务。

先写这么多吧。有具体的问题了,可以再问。

什么是web服务体系结构?web服务体系结构具有哪些特征

Web Services体系结构是面向对象分析与设计(OOAD)的一种合理发展(logical evolution),同时也是电子商务解决方案中,面向体系结构、设计、实现与部署而采用的组件化的合理发展(logical evolution of components geared towards the architecture, design, implementation, and deployment of e-business solutions)。这两种方式在复杂的大型系统中经受住了考验。和面向对象系统一样,封装、消息传递、动态绑定、服务描述和查询也是Web Services中的基本概念,而且,Web Services另外一个基本概念就是:所有东西都是服务,这些服务发布一个API供网络中的其他服务使用,并且封装了实现细节。

具体见:

游戏服务器架构和web服务器架构的区别?

1-技术有什么区别

首先通信上目前的主流是HTTP协议和SOCKET这两种(HTML5提供了一种新的协议,WebScoket,对此了解并不多,因此不做评论,以免误导)。

HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。

(注:在HTTP 1.1中则可以在一次连接中处理多个请求,并且多个请求可以重叠进行,不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。)

Socket又称\"套接字\",应用程序通常通过\"套接字\"向网络发出请求或者应答网络请求。

以J2SDK-1.3为例,Socket和ServerSocket类库位于包中。ServerSocket用于服务器端,Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时,应用程序两端都会产生一个Socket实例,操作这个实例,完成所需的会话。对于一个网络连接来说,套接字是平等的,并没有差别,不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。(摘自百科)

在WEB服务器中,一般情况是只需要使用HTTP协议的。因为它不太需要去与浏览器进行主动推送,只需要响应浏览器的访问就足够了

而在游戏服务器,这样的连接方式肯定是不够用的。很多时候游戏服务器是需要主动推送消息,如系统广播。

2-思维有什么区别

WEB服务器并不需要高频即时通讯,对响应速度要求不高。而游戏服务器,大多数是需要很及时的响应速度(暂不讨论弱联网游戏)。如DOTA,这种竞技类型的游戏,1秒就能发生很多事。

因此,在思考方向上,WEB服务器应该考虑是的多平台的兼容,大量用户访问的高并发。

而游戏服务器应该考虑的是高频通讯,高并发。

3-架构的侧重点有什么区别

在架构上面,一般访问量不是很大的网站是只有一台服务器的,访问量高的才会进行分布式设计或者集群设计。

而大部分游戏服务器都是需要分布式设计的。

在现有的网络游戏服务器端架构中,多是以功能和场景来划分服务器结构的。具体的划分是根据项目的需求进行的,并没有一个十分通用的架构。

以上是比较常见的结构,客户端登录的时候,连接GateServer,然后由GateServer去连接LoginServer进行登录。登录后通过CenterServer转发到GameServer(GameServer即是服务器大区)。

而其中的DCServer,主要的功能是缓存玩家角色数据,保证角色数据能快速的读取和保存。

LogServer便是保存日志的了。

4-本质有无区别

本质上,两者并无区别,只是需求不同,侧重点不同罢了。

Web应用框架的架构

基于请求的框架较早出现,它用以描述一个web应用程序结构的概念和传统的静态Internet站点一样,是将其机制扩展到动态内容的延伸。对一个提供HTML和图片等静态内容的网站,网络另一端的浏览器发出以URI形式指定的资源的请求,Web服务器解读请求,检查该资源是否存在于本地,如果是则返回该静态内容,否则通知浏览器没有找到。Web应用升级到动态内容领域后,这个模型只需要做一点修改。那就是web服务器收到一个URL请求(相较于静态情况下的资源,动态情况下更接近于对一种服务的请求和调用)后,判断该请求的类型,如果是静态资源,则照上面所述处理;如果是动态内容,则通过某种机制(CGI、调用常驻内存的模块、递送给另一个进程如Java容器)运行该动态内容对应的程序,最后由程序给出响应,返回浏览器。在这样一个直接与web底层机制交流的模型中,服务器端程序要收集客户端籍get或post方式提交的数据,转换,校验,然后以这些数据作为输入运行业务逻辑后生成动态的内容(包括HTML、JavaScript、CSS、图片等)。

基于组件的框架采取了另一种思路,它把长久以来软件开发应用的组件思想引入到web开发。服务器返回的原本文档形式的网页被视为由一个个可独立工作、重复使用的组件构成。每个组件都能接受用户的输入,负责自己的显示。上面提到的服务器端程序所做的数据收集、转换、校验的工作都被下放给各个组件。现代web框架基本上都采用了模型、视图、控制器相分离的MVC架构,基于请求和基于组件两种类型大都会有一个控制器将用户的请求分派给负责业务逻辑的模型,运算的结果再以某个视图表现出来,所以两大分类框架的区别主要在视图部分,基于请求的框架仍然把视图也就是网页看作是一个文档整体,程序员要用HTML、Javascript和CSS这些底层的代码来写“文档”,而基于组件的框架则把视图看作由积木一样的构件拼成,积木的显示不用程序员操心(当然它们也是由另一些程序员开发出来的),只要设置好它绑定的数据和调整它的属性,把他们大大从编写HTML、Javascript和CSS这些界面的工作中解放出来。 基于请求的和基于组件的两种框架各有优劣。虽然一眼看上去后者有很大的吸引力,普通的web开发人员只要使用专门的公司或开源组织提供的组件就可以轻松开发出好用漂亮的界面,但是有几种因素综合起来不利于这种理想中的方案。要编写一个没有潜在问题的、跨浏览器的、显示美观并且有足够灵活性可以调整的服务器端组件是需要高水平的技能、丰富的经验和较多时间的,即使付出这些成本,也不能完全避免使用者失望的情况。

综合来看,基于请求的框架要程序员自己动手的地方比较多,但也因此可以更精细地控制HTML、CSS和Javascript这些最终决定应用程序界面的代码,特别是如果要在界面上有创新,尝试新的视觉效果和用户操作,必然选择基于请求的框架。基于组件的框架可以提高开发界面的效率,前提是选用的组件质量优秀。

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