網站架構變遷

Intro

從最早的 html 的學習到現在從單體應用遷移到微服務架構，所經歷的網站架構也一直在變化，于是想寫一篇關于網站架構變遷的文章，

單服務器

最早的我們的網站只有一臺服務器，網站應用 + 資料庫 + 網站檔案都在同一臺服務器上，有的時候一臺服務器上也會有多個網站，

這個階段的服務器上除了 Web Server，還會裝一個資料庫服務器，網站檔案一般是放在網站目錄下保存的

single server

資料庫服務器 + 網站服務器

資料庫和應用分離，資料庫使用獨立的資料庫服務器，網站服務器上只有網站，不在安裝資料庫服務器，

一般的網站服務器的瓶頸在于記憶體和CPU，而資料庫服務器瓶頸大多是在IO方面，所以分離之后對于網站服務器我們在擴容的時候可以更加關注于加大服務器記憶體，加多核處理器，而資料庫服務器在可以更加關注于提高服務器 IO，

資料庫服務器 + 網站服務器 + 檔案服務器

這個階段在上一階段的基礎上進一步把檔案分離出來了，這樣網站遷移起來就不需要再遷移網站上傳的檔案了，而且檔案服務器升級的時候往往是提高存盤的容量

網站集群 + 負載均衡

網站發展到一定的規模，我們就可能會遇到一些系統瓶頸，除了升級服務器的配置外，我們也可以做網站集群，因為單一服務器配置升級到一定程度之后再想升級成本就會很高，相比之下做網站集群性價比會更高一些，可擴展性更好，而且做集群的話可以防止單點故障導致網站不可用，

既然是集群，多臺服務器同時作業就會遇到一個請求交由哪個服務來處理的問題，一般的我們會在網站集群前加一個負載均衡器，由負載均衡器根據一定的負載均衡演算法選擇要處理的網站服務器

網站集群 + 負載均衡 + 分布式快取

上面我們引入了網站集群+負載均衡，對于服務器 Session 可以指定使用 IP_Hash 或類似的負載均衡策略，但是如果不支持 IP_Hash 類的負載均衡演算法，就需要支持分布式 Session 的支持，一般的分布式的 Session 我們可以借助分布式快取來實作，而且可能會有一些記憶體快取，如果使用網站服務集群的話，就要考慮使用分布式快取了，否則會導致資料的不一致，一臺服務器的快取資料更新了，其他的快取資料還是舊資料，就會造成很多問題，所以分布式快取就很有必要引入了

網站集群 + 負載均衡 + 分布式快取 + 資料庫讀寫分離

資料達到一定的規模之后，資料庫容易成為系統的瓶頸，除了引入快取來解決之外，我們可以讓資料庫做讀寫分離，讀操作走從庫，寫操作走主庫

服務化架構

上面的模式，對于網站應用來說，都是一個單體應用，從服務化架構開始，開始真正的從單體架構遷移到分布式架構

單體應用發展到一定程度，應用的復雜度越來越高，代碼耦合度也會逐漸增加，從專案的角度來說，專案越來越大，專案維護也會變得越來越難，沖突也會越來越多，專案加載編譯運行需要的時間也越來越長，從部署的角度來說，不同的 API 之間會相互影響，我只改了某一個 API 但是部署的話只能全部更新，

于是服務化就應運而生，服務化將原來的單體架構拆分成了分布式架構，每一個服務只負責自己相關的業務邏輯，每一個服務都是一個小單體

微服務架構

微服務架構 1.0

在服務化的基礎上進一步演化出來了微服務架構，微服務是服務化的進一步發展，微服務是去 "ESB" 的更細致的服務化

“微服務架構是一種架構模式，它提倡將單一應用程式劃分成一組小的服務，服務之間相互協調、互相配合，為用戶提供最終價值，每個服務運行在其獨立的行程中，服務和服務之間采用輕量級的通信機制相互溝通（通常是基于HTTP的Restful API).每個服務都圍繞著具體的業務進行構建，并且能夠被獨立的部署到生產環境、類生產環境等，另外，應盡量避免統一的、集中的服務管理機制，對具體的一個服務而言，應根據業務背景關系，選擇合適的語言、工具對其進行構"---- Martin Fowler的博客

當專案進行服務化改造的時候，這個程序并不是一蹴而就，一拍腦袋就成功了，要把專案服務化，需要解決很多的問題，例如：

服務之間怎么呼叫？訂單服務想要呼叫到商品服務的資料，怎么呼叫？怎么呼叫更加的穩定，更加高效？【服務呼叫技術】

服務之間怎么負載均衡？訂單服務要呼叫商品服務，商品服務可能有很多個，怎么負載均衡【負載均衡技術】

服務怎么被管理？服務怎么定位？有故障了怎么處理？【服務注冊與發現技術】

故障怎么監控？微服務系統中業務模塊很多，組件也很多，不同組件的指標不同，那么這些組件怎么進行監控【監控技術】

故障怎么定位？微服務架構中，一個用戶的請求會涉及到多個內部服務的呼叫，那么如何定位問題呢？【鏈路追蹤技術】

日志怎么分析處理？業務模塊多了，日志也就多了，直接查看日志檔案已經變的不顯示了，那么如何對日志進行分析查找呢？【日志分析技術】

權限管理？微服務拆分服務之后，會有很多服務對外暴露介面，這些介面如何進行統一的權限處理呢？【網關技術】

服務呼叫出現問題怎么處理？當一個服務因為各種原因停止回應時，呼叫方通常會等待一段時間，然后超時或者收到錯誤回傳，如果呼叫鏈路比較長，可能會導致請求堆積，整條鏈路占用大量資源一直在等待下游回應，怎么解決呢？【服務熔斷，降級，限流】

微服務架構 2.0

基于 Kubernetes + ServiceMesh 的云原生微服務架構

微服務 2.0 更多的注重服務的治理，2.0 階段，微服務架構引入了 ServiceMesh（服務網格）的概念通過 SideCar(側邊車)的方式實作一些對應用無侵入的管理，
使得服務治理更加通用，借助 Service Mesh 可以更方便的管理服務間呼叫，更好的做流量控制等

追本溯源，服務網格從無到有可分為三個演化階段（參見下圖），
第一個階段，每個服務各顯神通，自行處理對外通訊，
第二個階段，所有服務使用統一的類別庫進行通訊，
第三個階段，服務不再關心通訊細節，統統交給邊車行程，就像在TCP/IP協議中，應用層只需把要傳輸的內容告訴TCP層，由TCP層負責將所有內容原封不動的送達目的端，整個程序中應用層并不需要關心實際傳輸程序中的任何細節，

Kubernetes 讓微服務更簡單，使用 Kubernetes 就無需關注服務的注冊發現了，服務部署自動服務注冊發現，無需在應用代碼里向服務中心注冊，kubernetes 讓微服務的縮放更為簡單，你也可以配置根據應用的 CPU 等指數來實作應用的動態擴容，壓力大的時候自動擴容，增加節點，壓力小的時候自動縮放，減少服務節點，