1.1 http反向代理服务器
在web站点前端，我们需要搭建一个反向代理服务器，用于负责接受用户的请求，请求包括动态和静态的内容请求。一般反向代理服务器的部署方案有HAProxy和Nginx，这里将使用HAProxy来描述。
1.2 http代理服务器高可用
为了提高系统安全及高可用性，我们需要在前端的http反向代理服务器配置高可用，解决方案有HAProxy+Keepalived。
1.3 http代理服务器负载均衡
虽 然我们有两个节点的HAProxy，但是一般只有有一台HAProxy可为用户提供服务，而另外一台将会空闲，这样会造成资源浪费，为了提高资源最大化， 我们需要为HAProxy做负载均衡。操作方法就是在DNS上配置两条A记录，这样就能实现将用户请求通过DNS分发给两个不同的节点，而每个节点都通过 相同的方式向后端服务器发起调度。
1.4 动态内容服务器
如 果我们打算部署一个动态内容，而且主站也是使用应用程序来实现，那我们需要部署一套动态内容网站（例如LAMP），那么对其我们也需要对其考虑高可用性以 及负载均衡以及高可用的问题。那么当用户访问主页，例如index.jsp，index.php等动态网页时，此时就应该由动态服务器基于响应。
小 知识：用户在访问站点时，只是请求一个资源（主页资源），而这个主页资源包含了很多资源，有大多数都是静态内容，这些内容都是位于当前站点上或者是其他站 点上一些静态资源，比如图片，CSS等。而这些信息需要被单独的资源再次请求。所以打开一个站点，访问主页的那一刻，只是第一次请求的入口，后续他会在同 一个站点或者是同一个站点的链接所指向的位置发起多次请求。
1.5 数据库节点服务器
对于动态内容来讲，如果其访问的是一个主页，而这个主页又包含一些动态内容，比如包含某些查询，那么此时就需要查询数据库，所以我们还需要部署数据库节点（常见的数据库系统有MySQL、Mariadb、Oracle等）
备注说明：
对于一个站点来讲将，存储有分为以下几类
- 1、关系型数据，需要存储在类似MySQL这种关系型数据库中
- 2、文件数据，存储在文件系统中
- 3、键值数据，一般存储在缓存服务器中，或者类似NoSQL非关系型数据库中
1.6 MySQL主从架构
如果我们查询的请求比较多，一台MySQL服务器将无法支撑这么庞大的查询请求，那么此时为提高查询能力，我们需要部署主从架构，实现一主多从模型
1.7 缓存服务器
我们了解到MySQL本身具有缓存功能，但由于前端应用服务器不止一台，而MySQL也已部署成为一主多从架构，因为存在多个MySQL从节点，从而导致前端应用程序无法命中MySQL缓存的问题，那么此时就需要增加缓存服务器（例如：Memcache服务器）
如果我们只有一台MySQL读节点，那么只需使用MySQL本地的缓存即可，而无需额外增加缓存服务器。
使用MySQL主从架构添加缓存时，使用的是缓存模式中的“旁路”缓存模式（下面有介绍缓存的工作模式），而在此处缓存的内容主要是缓存MySQL的查询对象，也就是MySQL对象查询的缓存结果。
1.8 关于缓存工作模式介绍
缓存工作模式有两种
- 1、基于代理模式的工作
- 2、基于旁路的工作模式
1.8.1 代理（例如HAProxy，Nginx）
用户向缓存服务器请求资源，如果缓存服务器发现本地并没有对应缓存记录，会由自己向后端服务器请求资源，将请求到的结果先缓存在本地，缓存完成之后再响应给用户。
1.8.2 旁路（例如Memcache）
用
户首先向缓存服务器请求，如果缓存服务器未有缓存记录会立即响应用户。这时客户端会自行去找后端服务器，那么后端服务器无论有无资源都会响应给客户端。假
设此时有对应缓存记录，那么后端服务器会将结果返回给客户端。客户端会根据需要来判定是否这个数据缓存到缓存服务器中。所以数据缓不缓存并不取决于缓存服
务器，而取决于请求方（也就是客户端）
1.9 MySQL主从架构读写分离
由于MySQL已经部署成为主从架构，那么又衍生另一个问题，如果用户请求发送到MySQL服务器，应如何区分读和写的请求，应使用哪个节点去响应客户端请求呢？此时我们需要解决读写分离的问题。这里给出两种方法供大家参考：
- 1、前端应用程序配置
在
前端应用程序做设定来做读写分离，设定写操作发送到主节点，读操作发至各从节点上。但是这样会存在一个问题，如今互联网发展速度之快，我们很有可能为了满
足业务扩展需求，会改变架构规划调整，此时就需要在前端应用程序端进行代码修改，而且这样要求前端应用程序开发工程师的技术水平，对于系统的扩展性不高，
所以一般也不建议使用这样地方。
- 2、搭建读写分离服务器（例如：Amoeba服务器）
搭建读写分离服务器，告诉前端应用程序，无论是读请求还是写请求都发至读写分离服务器，由此服务器负责代理区分读写操并做好读写分离，转发至各对应的主从节点上。
1.10 对存在多个从节点缓存情况
如
果架构中存在多个从节点（读节点），我们需要做好读节点的负载均衡。虽然多从节点能分摊读操作压力，但同时也降低了缓存命中的几率，我们前面说明
MySQL的前端Memcache是使用旁路的工作模式进行缓存的，虽可以做到部分缓存，但是当Memcache没有对应缓存条目的时候，应用程序会向后
端的MySQL查询，MySQL自身也有缓存功能，但是由于存在对个从节点，而每个从节点之间做了负载均衡，所以应用程序可能查询同一条数据的时候无法定
位到同一个MySQL从节点，这样就很难缓存命中，从而造成MySQL从节点的资源浪费，为了提高MySQL本地缓存可以得到有力的应用，进一步提到缓存
的命中，那么一般有下面两种的模式
- 1、简单的取模方式
前端应用在向后端发起数据请求
时，某个语句如果发往同一个节点，那么他就始终发往同一个节点。所以可以根据语句做均衡，以后只要是这个语句，就会发送到这个节点上（做法：使用取语法就
行了，每个语句在在向后段发起请求时。只需要在应用程序中，对这个查询语句做hash计算，取得他的校验码，对服务器的个数做取模计算。所以某语句特征码
一样，那么他的取模计算也是一样的。因此同一条语句将会始终发往同一个服务器。）
这种方案存在问题：万一某个节点挂了，那么你剩下的将会需要重新取模，那么程序可能被调整。而且有可能导致之前的缓存全部失效了。所以这种方案并不理想
- 2、一致性hash
这种算法很独特，他不是对服务器节点数取模，而是把服务器每个节点都计算hash类似，对2^32取模，把每个服务器节点顺时针分布在一个虚拟环上。然后当客户端请求数据的时候，就会根据顺时针的来去查找节点，如果真的有一个节点挂了，也只是影响那段区域的缓存数据。
但是这个有可能导致不均衡，但是这个是在所难免的。但是我们可以使用虚拟节点机制，这样节点就能分布到不同区域下，每个虚拟节点都是单独计算的，所以他们落的地方就不同，这样就容易均衡。
当
做好MySQL从节点之间的缓存取模配对，当用户请求时会先去查询Memcache中的缓存，有缓存命中则会立即返回，如果未命中，客户端会向后端从节点
发起查询请求，此时从节点会查询自身本地的缓存记录，如有有命中，将记录返回给客户端，若没有命中缓存，则会查看查询数据库表中的数据信息。
1.11 主节点单点瓶颈
在主从模型中，写节点成为了整个架构单点故障所在，那么我们需要做到MySQL的部署成双主模型，来实现主节点的高可用。这种解决方案有： MySQL+Proxy，MySQL-MMM, DRBD等技术，建议使用MySQL-MMM技术。
额
外说明：除了上面介绍的方法，我们还可以有一个思路，就是做双写模型，就是在应用程序层面做设置，当收到写操作时，将写操作在两个主节点都写一份，而其他
从节点只需要同步其中一台主节点，当一个主节点故障后，立即将从节点同步到新的主节点上完成同步即可，但是这些设置都必须在前端应用程序层面上做操作，道
理和上面介绍的一样，这种方式对于以后系统架构扩展性不高，不建议使用这样的方法，所以这里仅仅是给一个思路。
1.12 上传文件存储
在
应用程序当中，我们需要存储的可能不单单是结构化数据（也就是MySQL数据）。例如用户通过应用程序上传数据，而这些数据应该存储在文件系统中，能够提
供文件系统的有类似NAS设备，如果用户需要上传数据，这个上传请求就会给予http请求中的put方法上传的数据保存在文件系统中，通过应用程序向文件
系统发起数据请求，通过调用文件服务的API接口（或服务）来完成存储。
1.13 用户的读请求
如
果用户的操作是读请求的话，此时我们应该做到动态与静态服务器的分离，通过HAProxy来完成动静分离，此前我们已经有动态应用服务器，那么此处我们需
要构建静态服务器（一般会使用Nginx来构建静态服务器）并且我们需要对静态服务器配置高可用，那么可用的方案有 Nginx +
Keepalived。使用HAProxy来完成动态内容和静态内容分离，通过静态内容服务器所请求的内容一般都是文件系统里的内容，静态内容服务器会向
后端的文件系统拿到用户请求的内容后，会构建成http响应报文，然后响应给HAProxy，然后HAProxy再次构建响应报文发回给用户
1.14 静态内容缓存
考
虑到文件检索的速率，那么对于静态服内容也需要构建缓存，虽然我们可以使用动态部分的Memcache缓存服务器的，但是对于文件静态内容缓存，使用
Varnish或Squid相比之下更有优势，其中Varnish可以直接响应HAProxy请求，当Varnish没有数据时，会去赵
Nginx，Nginx会从后端检索数据，然后返回给Varnish，Varnish会将检索到的数据缓存下来，然后在响应给HAProxy，最后构建
http响应报文返回给客户端。当然，Nginx本身也存在本地缓存功能，所以可以开启Nginx本地的缓存功能，所以如果Varnish向Nginx发
来请求时，Nginx会先查询Nginx本地自己的缓存，如果命中将直接返回给Varnish，否者会向后端服务器检索数据。
1.15 CDN技术
对
于中型的web站点，上面架构还是足以应付业务的需要，但是如果对于类似淘宝，京东等这一类大型的网购站点还不不够，而且还需要注意，对于一些网购站点，
访问高峰时间段，甚至出现抢购这类活动，业务流量将成数倍的增长，所以现在的架构是无法满足需要，考虑到这些大型的web站点，我们需要借助于CDN机
制，CDN（Content Delivery
Network）内容分发网络，简单理解是各地搭建缓存服务器，将这些缓存服务器分布到用户访问相对密集的区域或网络中，利用全局负载均衡技术
（GSLB），将用户访问的距离指向最近的缓存服务器中，然后由缓存服务器直接响应用户请求，而且各地缓存服务器还能之间相互进行查找，直到CDN的缓存
服务器上都没有记录，那么就会向web站点主服务器去查询资源，我们知道热点的关系，其实用户访问的将近20%数据（估测）都是经常被访问的数据，所以使
用CDN技术能大大的降低主服务器的查询请求，而且加快用户的访问速度已经用户体验，在选择CDN方面，我们应该选择至少2个以上的CDN服务提供商，目
的也是为了提供线路的可用性。
1.16 监控系统、自动化运维、备份等工具
虽然我们为每个节点都部署高可用，但是随着业务的不断增长，传统型的服务器运维工作已经无法适应业务需求。为了提高业务的稳定性、运维人员工作效率等，我们还需要在部署监控系统、自动化运维工作、备份等工具
① 监控系统
在
各节点中部署监控客户端，监控各节点的性能指标、服务状态、硬件状态，实时的将监控数据发送到监控服务器端，若出现数据异常或者节点故障，监控服务器会立
即通知运维人员，这样就能在业务未中断的条件下预先知道业务中存在威胁，从而立即响应处理故障，保证业务正常稳定的运行。
常用的监控系统开源解决方案：Nagios、Zabbix
② 自动化运维工具
随
着业务不断增长，所需的服务器节点设备不断增多，运维人员不可能在一步步重新部署操作系统。而且当业务需要发布更新，我们需要将所有的更新脚本文件分发至
各对应节点，并同步执行更新，而这些操作简单却繁琐，仅仅重复相同操作。类似这种情况，我们需要部署自动化运维工具，将这些操作通过自动化运维工具部署完
成，从而增加运维人员的工作效率。
常见的自动化运维工具开源解决方案：Ansible、Puppet、Cobbler
③ 备份工具
数据对于企业而言是十分重要，虽然现在存储技术可以使用RAID技术来保障数据的安全性，由于可能不可控因素，或者是系统出现操作失误或系统故障导致数据丢失，将有可能导致不可预估的损失。而这就是备份的重要性，所以保证数据的安全性，也防范于未然。
常见的备份工具开源解决方案：Bacula
1.17 总结
本文主要介绍了从一个基本的Web站点部署所需组件，到根据业务需要一步步不断的扩展完善整个Web站点的架构，这篇文章在学习中总结汇总，由于本人能力有限，其中有些地方写的不足还有待完善，如果您有好的建议，欢迎您的指教。谢谢。