大型網站架構是一個系列文檔，歡迎大家關注。本次分享主題：電商網站架構案例。從電商網站的需求，到單機架構，逐步演變為常用的，可供參考的分布式架構的原型。除具備功能需求外，還具備一定的高性能，高可用，可伸縮，可擴展等非功能質量需求（架構目標）。
根據實際需要，進行改造，擴展，支持千萬PV，是沒問題的。
本次分享大綱
- 電商案例的原因
- 電商網站需求
- 網站初級架構
- 系統容量估算
- 網站架構分析
- 網站架構優化
- 架構總結
電商網站案例，一共有三篇本篇主要說明網站的需求，網站初始架構，系統容量估算方法。
一、電商案例的原因
分布式大型網站，目前看主要有幾類1.大型門戶，比如網易，新浪等；2.SNS網站，比如校內，開心網等；3.電商網站：比如阿里巴巴，京東商城，國美在線，汽車之家等。大型門戶一般是新聞類信息，可以使用CDN，靜態化等方式優化，開心網等交互性比較多，可能會引入更多的NOSQL，分布式緩存，使用高性能的通信框架等。電商網站具備以上兩類的特點，比如產品詳情可以采用CDN，靜態化，交互性高的需要采用NOSQL等技術。因此，我們采用電商網站作為案例，進行分析。
二、電商網站需求
客戶需求：
- 建立一個全品類的電子商務網站（B2C），用戶可以在線購買商品，可以在線支付，也可以貨到付款；
- 用戶購買時可以在線與客服溝通；
- 用戶收到商品后，可以給商品打分，評價；
- 目前有成熟的進銷存系統；需要與網站對接；
- 希望能夠支持3~5年，業務的發展；
- 預計3~5年用戶數達到1000萬；
- 定期舉辦雙11，雙12,三八男人節等活動；
- 其他的功能參考京東或國美在線等網站。
客戶就是客戶，不會告訴你具體要什么，只會告訴你他想要什么，我們很多時候要引導，挖掘客戶的需求。好在提供了明確的參考網站。因此，下一步要進行大量的分析，結合行業，以及參考網站，給客戶提供方案。
其他的略~~~~~
需求功能矩陣
需求管理傳統的做法，會使用用例圖或模塊圖（需求列表）進行需求的描述。這樣做常常忽視掉一個很重要的需求（非功能需求），因此推薦大家使用需求功能矩陣，進行需求描述。
本電商網站的需求矩陣如下：
| 網站需求 |
功能需求 |
非功能需求 |
| 全品類的電子商務網站 |
分類管理，商品管理 |
方便進行多品類管理（靈活性） 網站訪問速度要快（高性能） 圖片存儲的要求（海量小圖片） |
| 用戶可以在線購買商品 |
會員管理，購物車，結算功能 |
良好購物體驗（可用性，性能） |
| 在線支付或貨到付款 |
多種在線支付方式 |
支付過程要安全，數據加密（安全性） 多種支付接口靈活切換（靈活性，擴展性） |
| 可以在線與客服溝通 |
在線客服功能 |
可靠性：即時通訊 |
| 商品打分評價 |
商品評論 |
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| 目前有成熟的進銷存系統 |
對接進銷存 |
屬於約束條件 對接時要考慮數據一致性，魯棒性 |
| 支持3~5年，業務的發展 |
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屬於約束條件 伸縮性，可擴展性 |
| 3~5年用戶數達到1000萬 |
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約束條件 |
| 舉辦雙11，雙12,三八男人節等活動 |
活動管理，秒殺 |
突增訪問流量（可伸縮） 實時性要求（高性能） |
| 參考京東或國美在線 |
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參考條件 |
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以上是對電商網站需求的簡單舉例，目的是說明（1）需求分析的時候，要全面，大型分布式系統重點考慮非功能需求；（2）描述一個簡單的電商需求場景，使大家對下一步的分析設計有個依據。
三、網站初級架構
一般網站，剛開始的做法，是三台服務器，一台部署應用，一台部署數據庫，一台部署NFS文件系統。
這是前幾年比較傳統的做法，之前見到一個網站10萬多會員，垂直服裝設計門戶，N多圖片。使用了一台服務器部署了應用，數據庫以及圖片存儲。出現了很多性能問題。
如下圖：
但是，目前主流的網站架構已經發生了翻天覆地的變化。一般都會采用集群的方式，進行高可用設計。至少是下面這個樣子。
（1） 使用集群對應用服務器進行冗余，實現高可用；（負載均衡設備可與應用一塊部署）
使用數據庫主備模式，實現數據備份和高可用；
四、系統容量預估
預估步驟：
（1） 注冊用戶數-日均UV量-每日的PV量-每天的並發量；
（2） 峰值預估：平常量的2~3倍；
（3） 根據並發量（並發，事務數），存儲容量計算系統容量。
客戶需求：3~5年用戶數達到1000萬注冊用戶；
每秒並發數預估：
（1） 每天的UV為200萬（二八原則）；
（2） 每日每天點擊瀏覽30次；
（3） PV量：200*30=6000萬；
（4） 集中訪問量：24*0.2=4.8小時會有6000萬*0.8=4800萬（二八原則）；
（5） 每分並發量：4.8*60=288分鍾，每分鍾訪問4800/288=16.7萬（約等於）；
（6） 每秒並發量：16.7萬/60=2780（約等於）；
（7） 假設：高峰期為平常值的三倍，則每秒的並發數可以達到8340次。
（8） 1毫秒=1.3次訪問；
沒好好學數學后悔了吧？！（不知道以上算是否有錯誤，呵呵~~）
服務器預估：（以tomcat服務器舉例）
（1） 按一台web服務器，支持每秒300個並發計算。平常需要10台服務器（約等於）；[tomcat默認配置是150]
（2） 高峰期：需要30台服務器；
容量預估：70/90原則
系統CPU一般維持在70%左右的水平，高峰期達到90%的水平，是不浪費資源，並比較穩定的。內存，IO類似。
以上預估僅供參考，因為服務器配置，業務邏輯復雜度等都有影響。在此CPU，硬盤，網絡等不再進行評估。