電網網站架構案例系列的第二篇文章。主要講解網站架構分析,網站架構優化,業務拆分,應用集群架構,多級緩存,分布式Session。
五、網站架構分析
根據以上預估,有幾個問題:
- 需要部署大量的服務器,高峰期計算,可能要部署30台Web服務器。並且這三十台服務器,只有秒殺,活動時才會用到,存在大量的浪費。
- 所有的應用部署在同一台服務器,應用之間耦合嚴重。需要進行垂直切分和水平切分。
- 大量應用存在冗余代碼
- 服務器SESSION同步耗費大量內存和網絡帶寬
- 數據需要頻繁訪問數據庫,數據庫訪問壓力巨大。
大型網站一般需要做以下架構優化(優化是架構設計時,就要考慮的,一般從架構/代碼級別解決,調優主要是簡單參數的調整,比如JVM調優;如果調優涉及大量代碼改造,就不是調優了,屬於重構):
- 業務拆分
- 應用集群部署(分布式部署,集群部署和負載均衡)
- 多級緩存
- 單點登錄(分布式Session)
- 數據庫集群(讀寫分離,分庫分表)
- 服務化
- 消息隊列
- 其他技術
六、網站架構優化
6.1業務拆分
根據業務屬性進行垂直切分,划分為產品子系統,購物子系統,支付子系統,評論子系統,客服子系統,接口子系統(對接如進銷存,短信等外部系統)。
根據業務子系統進行等級定義,可分為核心系統和非核心系統。核心系統:產品子系統,購物子系統,支付子系統;非核心:評論子系統,客服子系統,接口子系統。
業務拆分作用:提升為子系統可由專門的團隊和部門負責,專業的人做專業的事,解決模塊之間耦合以及擴展性問題;每個子系統單獨部署,避免集中部署導致一個應用掛了,全部應用不可用的問題。
等級定義作用:用於流量突發時,對關鍵應用進行保護,實現優雅降級;保護關鍵應用不受到影響。
拆分后的架構圖:
參考部署方案2
(1) 如上圖每個應用單獨部署
(2) 核心系統和非核心系統組合部署
6.2應用集群部署(分布式,集群,負載均衡)
分布式部署:將業務拆分后的應用單獨部署,應用直接通過RPC進行遠程通信;
集群部署:電商網站的高可用要求,每個應用至少部署兩台服務器進行集群部署;
負載均衡:是高可用系統必須的,一般應用通過負載均衡實現高可用,分布式服務通過內置的負載均衡實現高可用,關系型數據庫通過主備方式實現高可用。
集群部署后架構圖:
6.3 多級緩存
緩存按照存放的位置一般可分為兩類本地緩存和分布式緩存。本案例采用二級緩存的方式,進行緩存的設計。一級緩存為本地緩存,二級緩存為分布式緩存。(還有頁面緩存,片段緩存等,那是更細粒度的划分)
一級緩存,緩存數據字典,和常用熱點數據等基本不可變/有規則變化的信息,二級緩存緩存需要的所有緩存。當一級緩存過期或不可用時,訪問二級緩存的數據。如果二級緩存也沒有,則訪問數據庫。
緩存的比例,一般1:4,即可考慮使用緩存。(理論上是1:2即可)。
根據業務特性可使用以下緩存過期策略:
(1) 緩存自動過期;
(2) 緩存觸發過期;
6.4單點登錄(分布式Session)
系統分割為多個子系統,獨立部署后,不可避免的會遇到會話管理的問題。一般可采用Session同步,Cookies,分布式Session方式。電商網站一般采用分布式Session實現。
再進一步可以根據分布式Session,建立完善的單點登錄或賬戶管理系統。
流程說明
(1) 用戶第一次登錄時,將會話信息(用戶Id和用戶信息),比如以用戶Id為Key,寫入分布式Session;
(2) 用戶再次登錄時,獲取分布式Session,是否有會話信息,如果沒有則調到登錄頁;
(3) 一般采用Cache中間件實現,建議使用Redis,因此它有持久化功能,方便分布式Session宕機后,可以從持久化存儲中加載會話信息;
(4) 存入會話時,可以設置會話保持的時間,比如15分鍾,超過后自動超時;
結合Cache中間件,實現的分布式Session,可以很好的模擬Session會話。