01 前言
最近对大型网站的架构比较感兴趣，就看了一本关于架构的书籍，顺便记录一下自己的所思所想。
我们知道想淘宝、微博、12306等的软件设计，必然与我们平时使用的软件设计不同，原因是前者涉及到大量的数据存储，大量的用户访问，还有就是高并发量（瞬间访问量）。假如有其中的一个环节没有做好的话肯定是影响整体的性能，因此就会出现短板效应。
我们看到的例如准点抢票、双十一抢购、微博热搜等都可能会导致服务器宕机，网络瘫痪等结果，一方面可能是网络拥挤，但是更重要的是网站的架构设计，是否能够满足高并发、高可用（7*24小时）的状态。下面就看一下大型网站的架构设计是怎么一步步实现的。
02 网站特点
我们从表面上看到的特点就是这两个，网站访问量大，网站并发量高。除此之外，我们就不会关心其他的事情了，这是用户能想到的，也是用户最想解决的两个迫切的问题。但是在开发的技术人员看来，却要考虑很多的因素，总的来说有以下几点：
高并发
网站要承受一瞬间访问的量是多少，比如双十一的抢购并发量可以达到亿的级别，这么高的并发是普通网站根本承受不了的压力，不仅仅是服务器多少的问题，还要考虑服务器之间的设计方案等因素。
高可用
一开始我也不懂什么是高可用，简单来说就是7*24小时保持服务正常。因为你不能保证用户在大半夜会不会浏览你的网站，所以我们要保证服务是一直正常的。通常来说，一些小型的网站或者系统会在晚上0点就进行更新操作，限制人员的访问。
海量数据存储
涉及到大型网站，一般用户都是海量的，需要考虑如何存储用户数据、用户浏览信息等。比如我们每天用的微信，每天发布的朋友圈以及聊天的信息都是海量的，存储在腾讯专门的服务器集群（很多服务器）。
安全系数高
不可否认我们每天都会涉及一些银行交易，微信转账或者支付宝转账等操作，其实你想一下你的现金变化只是一个数字的改变而已，想想都觉得令人担忧。比如你的支付宝余额仅仅是一个数字躺在那里，钱已经被支付宝用于其他途径了，但是你提现等操作又会调度回来。这其中的种种过程都要保证安全才可以。
需求频繁更新
因为后台会收集用户的一些信息用来改善产品功能和产品的体验，或是用户希望增加某一种功能。这时候就会有用户需求，需要更新产品功能。每一款软件的发展都是满足一种功能，然后不断更新迭代发展的。
渐进式发展
无论多大的网站都是从很小的开始，无论多大的高楼都是一砖一瓦构成。渐进式发展与传统的软件开发与设计不一样，没有软件完整的期望与功能整体的预见性，都是在不断发展中完善自我。通过对产品的不断运行，适应用户需求，适应时代的潮流。
03 设计演化
不知道大家是否听过“LAMP”这个词语，这就是早期的网站设计方案，只适用于小型的网站，如今是肯定不行的。由于开始的数据量不大，一台服务器足以支撑真个网站的运行，操作系统使用Linux，服务器用Apache，数据库使用mysql还有语言使用PHP开发。
网站经过业务的发展，不断改进、不断演化，形成了一个有章可循的技术方案。经历的每一个阶段都是由业务的驱动，假如你的网站没有这种需求，程序员是不是搞这些大的设计方案的。正如书中所说的，是业务成就了技术，是事业成就了人。
初始发展阶段
业务需求量不高，使用简单的配置，免费开源的软件就可以搭起一套系统。
应用数据与服务数据分离
随着业务的发展，网站的性能必然下降，所以这时候就可以把服务进行分离。
使用缓存
参考二八法则，我们知道80%的用户访问网站20%的功能，所以我们只需要把用户最需要的功能做好，那么我们就可以用到缓存的技术，能够及时快速地把用户需要的资源返回给用户。
应用服务器集群
随着你的业务量的增加，以及功能的不断增加，一台服务器的处理可能会顶不住，那这样的话我们就放多台服务器同时处理这个业务。就比如把用户的请求交给多个人去做一样，性能肯定会提升。
数据库读写分离
不仅是应用层面，数据的操作也是同样重要的，我们知道数据不是读就是写，一般来说用户读操作比较多。所以我们就把数据库读写分离，一台数据库提供数据，另一台写入用户的数据，然后中间进行数据同步（主从备份）。
负载均衡与CDN
对于业务量比较大的网站，如遍布全国乃至全球的，就需要使用CDN了。因为南方的用户访问北方的服务器，中间也会有延迟；或者美国的用户访问中国，那么延迟就更大了。CDN的就是内容分发网络，离用户最近的服务器就会直接返回数据，这样就快很多了。
还有就是负载均衡，加入CDN的数据过期，用户需要访问数据中心的时候就会先到负载均衡服务器，这里也有缓存，如果没有命中就统一把你的请求分发给压力比较小的应用服务器。总的来说，CDN与负载均衡服务器的原理就是利用了缓存技术。
分布式文件系统与分布式数据库系统
分布式其实就是对原来的数据存储再进行拆分，把不同业务的数据存储到不同的服务器当中，减少其余服务器的压力。举个例子，可以把用户的订单数据存储到A数据库服务器，用户的信息放到B数据库服务器。
NoSQL和搜索引擎
搜索引擎是为了应对网站的搜索功能。
业务拆分
把一个网站拆分成多个不同的应用，每个应用独立部署和维护。比如可以把某个功能独立出去，提供接口嵌入网站里面，本身的逻辑处理是在别的服务器。
分布式服务
把公共的业务提取出来，然后独立部署，通过分布式服务调用共用服务完成具体业务操作。
