大型网站架构设计是一个循序渐进的历程，围绕“性能、可用性、伸缩性、扩展性、平安性”睁开，下面是小我私家关于网站架构方面的一些总结，不到之处请人人多多指斥。

前端

• CDN加速：CSS/JS/图片等静态资源使用CDN加速，设置缓存时间、Referer限制(防盗链)等举行流量优化；
• 削减HTTP请求：将CSS/JS/图片等静态资源合并，可以行使webpack等前端构建工具举行处置
• 启用浏览器缓存和文件压缩：压缩图片、JS/CSS混淆压缩、Web服务器开启Gzip压缩&设置文件expire缓存时间；
• 异步加载：动态接口通过Ajax异步加载，削减网络请求（可以通过JSONP或者设置Access-Control-Allow-Origin举行跨域）；
• 使用验证码：使用短信或图像验证码，提高验证码的复杂度及多样性，缓解羊毛党带来的流量打击；
• 削减Cookie传输：Cookie包含在每次请求和响应中，太大的Cookie会严重影响数据传输，例如针对CDN接纳自力域名，可以削减静态资源加载携带Cookie信息；

缓存

关于缓存，永远要记着二八定律：80%的营业接见集中在20%的数据上。将热门数据举行缓存，可以降低网络I/O和磁盘I/O，极大提升响应速率，除了前端内陆资源缓存外，服务端缓存常见做法如下：

如何注册网站域名（注册手机域名的操作步骤）

• 页面静态化：缓存整个页面，或者局部缓存，削减数据读取和运算频率；
• 数据缓存：充实行使NoSQL数据库，例如memcached、redis、mongodb等，可以部署集群或分布式缓存，提高缓存掷中率，削减数据接见的压力，可以举行缓存预热、预先加载热门数据，同时需要防止缓存穿透；

新闻行列

• 异步解耦：行使Httpsqs、RabbitMQ、Kafka等行列或新闻中间件，将耗时/非即时性操作通过行列举行异步处置，提高服务器响应速率，以此降低对资源的并发接见。遵照一个原则：任何可以晚点做的事情都应该晚点再做。
• 削峰填谷：由于流量是颠簸转变的，岑岭和低谷差距很大，可以将一些操作存储到MQ行列中，消费端通过拉取的方式，而且拉去速率有消费端来控制，则就可以控制流量趋于平稳，到达了削峰填谷的目的，或者提及到了流控的目的。

数据库

使用缓存后，大部分数据读取操作都不用通过数据库完成，但是在缓存不掷中、缓存过时和所有的写操作时需要接见数据库。当用户到达一定规模后，数据库会由于负载压力过高而成为瓶颈，常见做法如下：

• 读写星散：行使Mysql主从复制机制搭建读写星散集群，在客户端实现或者服务端行使中间件（例如MyCAT)实现读写星散；
• 分库分表：针对差别营业类型，举行分库，部署到差别服务器上，削减单服务器压力，同时针对大表，凭据一定条件（如用户ID取模、ID局限）举行水中分表，削减单表读写压力；
• 数据库毗邻池：充实行使毗邻复用，解决数据库毗邻历程需要占用资源，影响响应速率等问题，PHP自己没有毗邻池，可以行使第三方框架实现（例如SMProxy)；
• 硬件优化：行使磁盘阵列（RAID)提升数据可靠性，资金足够的话可以换SSD硬盘；

负载平衡

• 营业拆分：凭据URL拆分营业，分发流量到差别的服务器组，防止单一功效模块卡住，而影响整个营业，主要遵照SOA的架构思绪，将营业模块打散（鸡蛋不要放在一个篮子内里）
• 反向署理负载平衡：充实行使Nginx/Haproxy/LVS反向署理负载平衡，搭建服务器集群，提升并发处置能力；
• DNS负载平衡：DNS剖析可以依据差别网络运营商、区域举行划分剖析、从而实现DNS层面负载平衡；

代码

• 多线程：充实行使多CPU优势举行数据批处置
• 锁：在高并发情形下，对统一资源读写接见容易泛起脏读、幻读，这个时刻需要对焦点资源枷锁，行使Redis或者Zookeeper等可以实现分布式锁；
• 设计模式：充实行使设计模式，实现逻辑解耦、分层和资源服用，例如单利模式、观察者模式等；
• 数据结构和算法：好的数据结构和算法可以给程序性能带来很大提升、例如链表查找、快速排序等；
• 垃圾接纳：优越的编程习惯，例如即时清算内存占用大的变量、制止操作的数据量大等都可以制止泛起内存泄露（OOM)的情形发生。
• SQL查询优化：SQL执行效率一样平常是影响响应速率的要害，可以开启SQL慢查询日志，对执行效率慢的SQL语句举行优化；
• GIT多分支：优越的分支治理对于CI/CD、版本测试有很好的作用，建议参考git-flow举行一样平常Git协作。
• 日志：统一的日志输出尺度，有利于举行数据追踪和问题排查。

冗余

• 数据定期备份：定期全量备份+主从同步增量备份，例如MySQL/Redis主从复制举行增量备份、Mysqldump全量备份、Redis行使RDB或者AOF举行备份；
• 集群：一定数目的备用服务器，可以保障系统的高可用，防止单点故障，可以连系Keepalived+LVS/HAProxy/Nginx等实现数据库/Web服务器/缓存/新闻中间件高可用集群；

自动化

• CI/CD：行使成熟的CI/CD机制实现自动化测试、代码检测，自动化公布，例如可接纳Git+Jenkins+Docker搭建CI/CD工作流。
• 自动化部署：针对跨越30台的服务器部署，可以接纳ansible举行批量治理
• 自动监控/报警：监控用户行为日志、服务器日志等 ，可连系zabbix+ELK举行实行；
• 自动降级和资源调剂：微服务架构范围，作者也在努力学习中。

平安

• 二次验证：充实手机验证/人脸识别举行二次验证，保障操作的真实性；
• web防火墙：传统防火墙仅限于包过滤，网络和端口地址转换（NAT）和VPN等功效。它凭据端口，协媾和IP地址做出决议；Web防火墙（WAF）则提供了HTTP/HTTPS接见请求监控、自定义过滤规则、Web攻击防护、平安合规等功效；可以行使阿里云等提供的WAF服务或者基于Nginx+lua等实现的类似API网关实行类似功效；
• 内外网间隔：露出出来的IP和端口越少，平安系数越高；例如数据库服务、缓存服务、中间件等只管只允许内外接见，若是确实需要可以通过路由转发或反向署理实现；
• 数据加密：充实行使非对称加密，例如启用https, rsa加密等，保障数据传输的平安性；
• 网络攻击：需要防止DDOS攻击、XSS攻击、SQL注入、CSRF等，常见手段CDN加速、高仿IP、Linux内核优化、数据输入输出过滤、Referer限制、表单添加随机token/验证码等；
• 信息平安：对于垃圾信息、敏感信息可以接纳第三方解决方案（例如网易云盾、百度AI等）对文本、图片、音频、视频等举行过滤和审核。

总结

架构的演变，遵照着”分层->支解->分布式”的思绪不停深入，是随着营业的增进，不停积累履历、优化、改良的历程。营业生长是架构生长的主要气力，架构的焦点价值是服务营业的天真生长。所有的架构设计必须以领会营业特点作为起点，需要思量互联互通、负载平衡、网络、开发、缓存、存储、数据库、平安性等层面，这些层面看似一个整体，任何一个环节出问题都可能导致整个溃逃，以是一个高可用、高并发的平台还少不了监控、开发、运维等角色通力协作。

大型网站的架构设计，作者也在不停的学习和实践，特别是微服务架构和K8S的运用，一定是未来主流的架构头脑，作者正在努力学习。关于本文内容，迎接人人努力弥补。