千萬(wàn)級(jí)的注冊(cè)用戶，千萬(wàn)級(jí)的帖子，nTB級(jí)的附件，還有巨大的日訪問(wèn)量，大型網(wǎng)站采用什么系統(tǒng)架構(gòu)保證性能和穩(wěn)定性？

首先討論一下大型網(wǎng)站需要注意和考慮的問(wèn)題。

接下來(lái)討論大型網(wǎng)站的底層系統(tǒng)架構(gòu)，來(lái)有效的解決上述問(wèn)題。

毋庸置疑，對(duì)于規(guī)模稍大的網(wǎng)站來(lái)說(shuō)，其背后必然是一個(gè)服務(wù)器集群來(lái)提供網(wǎng)站服務(wù)，例如，2004年eBay的服務(wù)器有2400臺(tái)，估計(jì)現(xiàn)在更多。當(dāng) 然，數(shù)據(jù)庫(kù)也必然要和應(yīng)用服務(wù)分開，有單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器集群。對(duì)于像淘寶網(wǎng)這樣規(guī)模的網(wǎng)站而言，就是應(yīng)用也分成很多組。

下面，就從服務(wù)器操作系統(tǒng)與Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器集群與負(fù)載均衡、緩存、獨(dú)立的圖片服務(wù)器、其它等幾個(gè)方面來(lái)分析大型網(wǎng)站的系統(tǒng)架構(gòu)。

服務(wù)器操作系統(tǒng)與Web服務(wù)器

最底層首先是操作系統(tǒng)。好的操作系統(tǒng)能提高好的性能、穩(wěn)定性和安全性，而這些對(duì)大型網(wǎng)站的性能、安全性和穩(wěn)定性都是至關(guān)重要的。

由此可見，開源操作系統(tǒng)做Web應(yīng)用是首選已經(jīng)是一個(gè)既定事實(shí)。在開源操作系統(tǒng)中Linux和FreeBSD差不太多，很難說(shuō)哪個(gè)一定比另外一個(gè)要 優(yōu)秀很多、能夠全面的超越對(duì)手，應(yīng)該是各有所長(zhǎng)。但熟悉Linux的技術(shù)人員更多些，利于系統(tǒng)管理、優(yōu)化等，所以Linux使用更廣泛。而Windows Server和IIS雖然有的網(wǎng)站使用，但不開源，而且需要購(gòu)買微軟的一系列應(yīng)用產(chǎn)品，限制了其使用。總之，開源操作系統(tǒng)，尤其是Linux做Web應(yīng)用 是首選已經(jīng)是一個(gè)既定事實(shí)。

常用的系統(tǒng)架構(gòu)是:

數(shù)據(jù)庫(kù)

因?yàn)槭乔f(wàn)人同時(shí)訪問(wèn)的網(wǎng)站，所以一般是有很多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)工作的，說(shuō)明白一點(diǎn)就是數(shù)據(jù)庫(kù)集群和并發(fā)控制，數(shù)據(jù)分布到地理位置不同的數(shù)據(jù)中心，以免 發(fā)生斷電事故。

主流的數(shù)據(jù)庫(kù)有Sun的是MySQL和Oracle。

Oracle是一款優(yōu)秀的、廣泛采用的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件。有很強(qiáng)大的功能和安全性，可以處理相對(duì)海量的數(shù)據(jù)。而MySQL是一款非常優(yōu)秀的開源數(shù) 據(jù)庫(kù)管理軟件，非常適合用多臺(tái)PC Server組成多點(diǎn)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)陣列(這里我所指的不是MySQL自身提供的集群功能)，每單位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本也非常的低廉。用多臺(tái)PC Server安裝MySQL組成一個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)陣列，通過(guò)MySQL自身的Replication或者應(yīng)用自身的處理，可以很好的保證容錯(cuò)(允許部分節(jié)點(diǎn)失 效)，保證應(yīng)用的健壯性和可靠性。可以這么說(shuō)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的選擇上，可以考慮應(yīng)用本身的情況來(lái)決定。

MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的master-slave模式，利用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器在主從服務(wù)器間進(jìn)行同步，應(yīng)用只把數(shù)據(jù)寫到主服務(wù)器，而讀數(shù)據(jù)時(shí)則根據(jù)負(fù) 載選擇一臺(tái)從服務(wù)器或者主服務(wù)器來(lái)讀取，將數(shù)據(jù)按不同策略劃分到不同的服務(wù)器（組）上，分散數(shù)據(jù)庫(kù)壓力。

服務(wù)器集群與負(fù)載均衡

服務(wù)器群集中每個(gè)服務(wù)結(jié)點(diǎn)運(yùn)行一個(gè)所需服務(wù)器程序的獨(dú)立拷貝，而網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡則將工作負(fù)載在這些主機(jī)間進(jìn)行分配。負(fù)載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上， 它提供了一種廉價(jià)有效的方法擴(kuò)展服務(wù)器帶寬和增加吞吐量，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力，提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。它主要完成以下任務(wù):解決網(wǎng) 絡(luò)擁塞問(wèn)題，服務(wù)就近提供，實(shí)現(xiàn)地理位置無(wú)關(guān)性 ;為用戶提供更好的訪問(wèn)質(zhì)量;提高服務(wù)器響應(yīng)速度;提高服務(wù)器及其他資源的利用效率;避免了網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵部位出現(xiàn)單點(diǎn)失效。

常用的服務(wù)器集群和數(shù)據(jù)庫(kù)集群負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法：

緩存

眾所周知，使用緩存能有效應(yīng)對(duì)大負(fù)載，減少數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力，并顯著提高多層應(yīng)用程序的性能，如果某個(gè)用戶多次請(qǐng)求同一資源，則可以從緩存返回該資源， 從而避免了重新從服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求該資源而產(chǎn)生的系統(tǒng)開銷。緩存可以通過(guò)減少獲取請(qǐng)求的資源所需的時(shí)間，提高應(yīng)用程序性能。緩存還可以通過(guò)減少到服務(wù)器 的往返次數(shù)，降低網(wǎng)絡(luò)通信量。盡管緩存可以提高性能，但它也增加了返回到應(yīng)用程序的資源可能變得陳舊的風(fēng)險(xiǎn)。這意味著，返回的資源可能與假設(shè)沒有使用緩存 的情況下，服務(wù)器有可能發(fā)送的資源并不完全相同(即取得“臟數(shù)據(jù)”)。

即便如此，簡(jiǎn)單的緩存策略也能大大提升網(wǎng)站性能。例如，Youtube把首頁(yè)最新的視頻列表緩存60秒，也就是說(shuō)60秒內(nèi)并發(fā)的request都是 從緩存讀取的，大大減少了數(shù)據(jù)庫(kù)壓力。再加上CDN，使得Youtube首頁(yè)的并發(fā)訪問(wèn)速度很快。

單機(jī)內(nèi)存緩存、文件緩存、數(shù)據(jù)庫(kù)緩存等的策略都是可以很簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)的，例如可以使用微軟的Caching Application Block，但如何在集群環(huán)境中使多個(gè)緩存、多層緩存并保存同步是個(gè)重大問(wèn)題。大型網(wǎng)站一般都使用緩存服務(wù)器群，并使用多層緩存。業(yè)內(nèi)最常用的有：

獨(dú)立的圖片服務(wù)器

無(wú)論從管理上，還是從性能上看，只要有可能，盡量部署獨(dú)立的圖片服務(wù)器。這幾乎成為常識(shí)了。具備獨(dú)立的圖片服務(wù)器或者服務(wù)器集群后，在 Web 服務(wù)器上就可以有針對(duì)性的進(jìn)行配置優(yōu)化。

其他

一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，除了服務(wù)器的操作系統(tǒng)，Web Server軟件，應(yīng)用服務(wù)器軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件外，我們還會(huì)涉及到一些其他的系統(tǒng)，比如一些中間件系統(tǒng)、文件存儲(chǔ)系統(tǒng)（圖片服務(wù)器，視頻服務(wù)器，管理服務(wù) 器，RSS和廣告服務(wù)器等等）、全文檢索、搜索、等等。會(huì)在以后介紹。