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web系統架構設計

發布時間: 2022-07-01 04:54:47

⑴ WEB應用開發 架構設計 考慮哪些

  • 介紹

  1. Web API 是一種應用介面框架,它能夠構建HTTP服務以支撐更廣泛的客戶端(包括瀏覽器,手機和平板電腦等移動設備)的框架。

  2. ASP.NET Web API 是一種用於在 .NET Framework 上構建 RESTful 應用程序的理想平台。本文主要以ASP.NET Web API 的框架實現來介紹整個Web API應用架構設計,但不局限於.NET的技術。

  • 核心層設計

  1. 在目前發達的應用場景下,往往需要接入Winform客戶端、APP程序、網站程序、以及目前熱火朝天的微信應用等,這些數據應該可以由同一個服務提供,這個就是我們所需要構建的Web API平台。

  2. 很多企業的需求都是以Web API優先的理念來設計整個企業應用體系的。Web API作為整個紐帶的核心,在整個核心層需要考慮到統一性、穩定性、以及安全性等方面因素。


⑵ 分布式Web伺服器架構

最開始,由於某些想法,於是在互聯網上搭建了一個網站,這個時候甚至有可能主機都是租借的,但由於這篇文章我們只關注架構的演變歷程,因此就假設這個時候已經是託管了一台主機,並且有一定的帶寬了,這個時候由於網站具備了一定的特色,吸引了部分人訪問,逐漸你發現系統的壓力越來越高,響應速度越來越慢,而這個時候比較明顯的是資料庫和應用互相影響,應用出問題了,資料庫也很容易出現問題,而資料庫出問題的時候,應用也容易出問題,於是進入了第一步演變階段:將應用和資料庫從物理上分離,變成了兩台機器,這個時候技術上沒有什麼新的要求,但你發現確實起到效果了,系統又恢復到以前的響應速度了,並且支撐住了更高的流量,並且不會因為資料庫和應用形成互相的影響。

這一步架構演變對技術上的知識體系基本沒有要求。

架構演變第二步:增加頁面緩存

好景不長,隨著訪問的人越來越多,你發現響應速度又開始變慢了,查找原因,發現是訪問資料庫的操作太多,導致數據連接競爭激烈,所以響應變慢,但資料庫連接又不能開太多,否則資料庫機器壓力會很高,因此考慮採用緩存機制來減少資料庫連接資源的競爭和對資料庫讀的壓力,這個時候首先也許會選擇採用squid 等類似的機制來將系統中相對靜態的頁面(例如一兩天才會有更新的頁面)進行緩存(當然,也可以採用將頁面靜態化的方案),這樣程序上可以不做修改,就能夠很好的減少對webserver的壓力以及減少資料庫連接資源的競爭,OK,於是開始採用squid來做相對靜態的頁面的緩存。
前端頁面緩存技術,例如squid,如想用好的話還得深入掌握下squid的實現方式以及緩存的失效演算法等。

架構演變第三步:增加頁面片段緩存

增加了squid做緩存後,整體系統的速度確實是提升了,webserver的壓力也開始下降了,但隨著訪問量的增加,發現系統又開始變的有些慢了,在嘗到了squid之類的動態緩存帶來的好處後,開始想能不能讓現在那些動態頁面里相對靜態的部分也緩存起來呢,因此考慮採用類似ESI之類的頁面片段緩存策略,OK,於是開始採用ESI來做動態頁面中相對靜態的片段部分的緩存。
這一步涉及到了這些知識體系:
頁面片段緩存技術,例如ESI等,想用好的話同樣需要掌握ESI的實現方式等;

架構演變第四步:數據緩存
在採用ESI之類的技術再次提高了系統的緩存效果後,系統的壓力確實進一步降低了,但同樣,隨著訪問量的增加,系統還是開始變慢,經過查找,可能會發現系統中存在一些重復獲取數據信息的地方,像獲取用戶信息等,這個時候開始考慮是不是可以將這些數據信息也緩存起來呢,於是將這些數據緩存到本地內存,改變完畢後,完全符合預期,系統的響應速度又恢復了,資料庫的壓力也再度降低了不少。

這一步涉及到了這些知識體系:

緩存技術,包括像Map數據結構、緩存演算法、所選用的框架本身的實現機制等。

架構演變第五步: 增加webserver

好景不長,發現隨著系統訪問量的再度增加,webserver機器的壓力在高峰期會上升到比較高,這個時候開始考慮增加一台webserver,這也是為了同時解決可用性的問題,避免單台的webserver down機的話就沒法使用了,在做了這些考慮後,決定增加一台webserver,增加一台webserver時,會碰到一些問題,典型的有:
1、如何讓訪問分配到這兩台機器上,這個時候通常會考慮的方案是Apache自帶的負載均衡方案,或LVS這類的軟體負載均衡方案;
2、如何保持狀態信息的同步,例如用戶session等,這個時候會考慮的方案有寫入資料庫、寫入存儲、cookie或同步session信息等機制等;
3、如何保持數據緩存信息的同步,例如之前緩存的用戶數據等,這個時候通常會考慮的機制有緩存同步或分布式緩存;
4、如何讓上傳文件這些類似的功能繼續正常,這個時候通常會考慮的機制是使用共享文件系統或存儲等;
在解決了這些問題後,終於是把webserver增加為了兩台,系統終於是又恢復到了以往的速度。

這一步涉及到了這些知識體系:

負載均衡技術(包括但不限於硬體負載均衡、軟體負載均衡、負載演算法、linux轉發協議、所選用的技術的實現細節等)、主備技術(包括但不限於 ARP欺騙、linux heart-beat等)、狀態信息或緩存同步技術(包括但不限於Cookie技術、UDP協議、狀態信息廣播、所選用的緩存同步技術的實現細節等)、共享文件技術(包括但不限於NFS等)、存儲技術(包括但不限於存儲設備等)。

架構演變第六步:分庫

享受了一段時間的系統訪問量高速增長的幸福後,發現系統又開始變慢了,這次又是什麼狀況呢,經過查找,發現資料庫寫入、更新的這些操作的部分資料庫連接的資源競爭非常激烈,導致了系統變慢,這下怎麼辦呢,此時可選的方案有資料庫集群和分庫策略,集群方面像有些資料庫支持的並不是很好,因此分庫會成為比較普遍的策略,分庫也就意味著要對原有程序進行修改,一通修改實現分庫後,不錯,目標達到了,系統恢復甚至速度比以前還快了。
這一步涉及到了這些知識體系:

這一步更多的是需要從業務上做合理的劃分,以實現分庫,具體技術細節上沒有其他的要求;

但同時隨著數據量的增大和分庫的進行,在資料庫的設計、調優以及維護上需要做的更好,因此對這些方面的技術還是提出了很高的要求的。

架構演變第七步:分表、DAL和分布式緩存
隨著系統的不斷運行,數據量開始大幅度增長,這個時候發現分庫後查詢仍然會有些慢,於是按照分庫的思想開始做分表的工作,當然,這不可避免的會需要對程序進行一些修改,也許在這個時候就會發現應用自己要關心分庫分表的規則等,還是有些復雜的,於是萌生能否增加一個通用的框架來實現分庫分表的數據訪問,這個在ebay的架構中對應的就是DAL,這個演變的過程相對而言需要花費較長的時間,當然,也有可能這個通用的框架會等到分表做完後才開始做,同時,在這個階段可能會發現之前的緩存同步方案出現問題,因為數據量太大,導致現在不太可能將緩存存在本地,然後同步的方式,需要採用分布式緩存方案了,於是,又是一通考察和折磨,終於是將大量的數據緩存轉移到分布式緩存上了。
這一步涉及到了這些知識體系:
分表更多的同樣是業務上的劃分,技術上涉及到的會有動態hash演算法、consistent hash演算法等;

DAL涉及到比較多的復雜技術,例如資料庫連接的管理(超時、異常)、資料庫操作的控制(超時、異常)、分庫分表規則的封裝等;

架構演變第八步:增加更多的webserver

在做完分庫分表這些工作後,資料庫上的壓力已經降到比較低了,又開始過著每天看著訪問量暴增的幸福生活了,突然有一天,發現系統的訪問又開始有變慢的趨勢了,這個時候首先查看資料庫,壓力一切正常,之後查看webserver,發現apache阻塞了很多的請求,而應用伺服器對每個請求也是比較快的,看來是請求數太高導致需要排隊等待,響應速度變慢,這還好辦,一般來說,這個時候也會有些錢了,於是添加一些webserver伺服器,在這個添加 webserver伺服器的過程,有可能會出現幾種挑戰:
1、Apache的軟負載或LVS軟負載等無法承擔巨大的web訪問量(請求連接數、網路流量等)的調度了,這個時候如果經費允許的話,會採取的方案是購買硬體負載,例如F5、Netsclar、Athelon之類的,如經費不允許的話,會採取的方案是將應用從邏輯上做一定的分類,然後分散到不同的軟負載集群中;
2、原有的一些狀態信息同步、文件共享等方案可能會出現瓶頸,需要進行改進,也許這個時候會根據情況編寫符合網站業務需求的分布式文件系統等;
在做完這些工作後,開始進入一個看似完美的無限伸縮的時代,當網站流量增加時,應對的解決方案就是不斷的添加webserver。
這一步涉及到了這些知識體系:

到了這一步,隨著機器數的不斷增長、數據量的不斷增長和對系統可用性的要求越來越高,這個時候要求對所採用的技術都要有更為深入的理解,並需要根據網站的需求來做更加定製性質的產品。

架構演變第九步:數據讀寫分離和廉價存儲方案

突然有一天,發現這個完美的時代也要結束了,資料庫的噩夢又一次出現在眼前了,由於添加的webserver太多了,導致資料庫連接的資源還是不夠用,而這個時候又已經分庫分表了,開始分析資料庫的壓力狀況,可能會發現資料庫的讀寫比很高,這個時候通常會想到數據讀寫分離的方案,當然,這個方案要實現並不容易,另外,可能會發現一些數據存儲在資料庫上有些浪費,或者說過於佔用資料庫資源,因此在這個階段可能會形成的架構演變是實現數據讀寫分離,同時編寫一些更為廉價的存儲方案,例如BigTable這種。

這一步涉及到了這些知識體系:

數據讀寫分離要求對資料庫的復制、standby等策略有深入的掌握和理解,同時會要求具備自行實現的技術;

廉價存儲方案要求對OS的文件存儲有深入的掌握和理解,同時要求對採用的語言在文件這塊的實現有深入的掌握。

架構演變第十步:進入大型分布式應用時代和廉價伺服器群夢想時代

經過上面這個漫長而痛苦的過程,終於是再度迎來了完美的時代,不斷的增加webserver就可以支撐越來越高的訪問量了,對於大型網站而言,人氣的重要毋庸置疑,隨著人氣的越來越高,各種各樣的功能需求也開始爆發性的增長,這個時候突然發現,原來部署在webserver上的那個web應用已經非常龐大了,當多個團隊都開始對其進行改動時,可真是相當的不方便,復用性也相當糟糕,基本是每個團隊都做了或多或少重復的事情,而且部署和維護也是相當的麻煩,因為龐大的應用包在N台機器上復制、啟動都需要耗費不少的時間,出問題的時候也不是很好查,另外一個更糟糕的狀況是很有可能會出現某個應用上的bug就導致了全站都不可用,還有其他的像調優不好操作(因為機器上部署的應用什麼都要做,根本就無法進行針對性的調優)等因素,根據這樣的分析,開始痛下決心,將系統根據職責進行拆分,於是一個大型的分布式應用就誕生了,通常,這個步驟需要耗費相當長的時間,因為會碰到很多的挑戰:
1、拆成分布式後需要提供一個高性能、穩定的通信框架,並且需要支持多種不同的通信和遠程調用方式;
2、將一個龐大的應用拆分需要耗費很長的時間,需要進行業務的整理和系統依賴關系的控制等;
3、如何運維(依賴管理、運行狀況管理、錯誤追蹤、調優、監控和報警等)好這個龐大的分布式應用。
經過這一步,差不多系統的架構進入相對穩定的階段,同時也能開始採用大量的廉價機器來支撐著巨大的訪問量和數據量,結合這套架構以及這么多次演變過程吸取的經驗來採用其他各種各樣的方法來支撐著越來越高的訪問量。
這一步涉及到了這些知識體系:

這一步涉及的知識體系非常的多,要求對通信、遠程調用、消息機制等有深入的理解和掌握,要求的都是從理論、硬體級、操作系統級以及所採用的語言的實現都有清楚的理解。
運維這塊涉及的知識體系也非常的多,多數情況下需要掌握分布式並行計算、報表、監控技術以及規則策略等等。
說起來確實不怎麼費力,整個網站架構的經典演變過程都和上面比較的類似,當然,每步採取的方案,演變的步驟有可能有不同,另外,由於網站的業務不同,會有不同的專業技術的需求,這篇blog更多的是從架構的角度來講解演變的過程,當然,其中還有很多的技術也未在此提及,像資料庫集群、數據挖掘、搜索等,但在真實的演變過程中還會藉助像提升硬體配置、網路環境、改造操作系統、CDN鏡像等來支撐更大的流量,因此在真實的發展過程中還會有很多的不同,另外一個大型網站要做到的遠遠不僅僅上面這些,還有像安全、運維、運營、服務、存儲等,要做好一個大型的網站真的很不容易

⑶ 大型java web系統架構該如何設計

其實操作起來不難。
」健壯性「:用現成的流行的框架。大家實踐檢驗過的一定很robust。
」拓展性「:就是說你要對你用的框架很熟,要明白原理,甚至可以自己修改,實現功能。這個要花時間下功夫。
「易維護」:寫好注釋,做好文檔。平時稍微用點心就可以做好。
「版本控制」:這有現成的工具,比如git。

⑷ 題目2、假設你負責一個WEB應用程序的架構設計,你應該考慮哪些方面。

咨詢記錄 · 回答於2021-12-14

⑸ 怎樣具備大規模高並發訪問的Web應用架構設計和開發經驗

理論上經驗這個東西是學不來的.
說一下我的例子.
剛入行的時候,基本就是寫了一些增刪改查.甚至session都不太理解.
隨著入行後,你會遇到各種各樣的問題.在解決問題的過程中,經驗來了.

簡單說一下所謂大規模高並發訪問的web架構吧.

其實,對於大規模高並發不外乎兩點,第一點是及時相應(盡可能優化io).第二點是數據安全.

這兩點控制的好,就沒問題的.所以,我們的架構也就圍繞在這兩點應運而生.
第一點,為了盡可能提高應用的io吞吐量.則需要我們把所有耗時的io操作盡可能的優化,比如全局使用很少更改的一些配置,則可以採用nosql來全局共享(注意,這里的全局是指伺服器集群.如果涉及到了大規模,肯定是多伺服器的).在其次可以增加伺服器緩存.比如2秒鍾從上一條的伺服器讀取配置,存到伺服器級別.以提高效率.還有線程緩存.如果業務復雜可能對一個請求需要查詢多次數據,不變的,老規矩,放到線程緩存.基本也就差不多了.

第二點,因為應用不同,要考慮容錯率.這個部分優化,可以考慮分離業務,把必須要數據安全的業務邏輯提取出來,隊列執行或者特殊處理.

剩下的就是伺服器部署與如何分配,比如多少台web伺服器,資料庫配置,內存伺服器配置等.
這只能是在實際項目和工作過程中來區別對待了.

⑹ 一個web工程架構最基本的幾個必不可少的模塊,誰能給列一下

一。java方面的話,現在還是流程mvc架構。
v:View層用於與用戶的交互,通常用JSP來實現,如果交互性要求比較高,可能還需要ajax方面的工具,小巧強大的jquery必不可少。
c:Controller層是Model與View之間溝通的橋梁,它可以分派用戶的請求並選擇恰當的視圖以用於顯示,同時它也可以解釋用戶的輸入並將它們映射為模型層可執行的操作。控制層struts2用的比較多,改進了很多struts1的缺點。當然也可以自己寫servlet來做控制層。
m:Model層實現系統中的業務邏輯,通常可以用JavaBean或EJB來實現。

二。Java開發Web Application有幾種符合MVC設計模式的開發方式。 1:Jsp+Servlet+JavaBean(EJB)
2:Jsp+JavaBean(Controller)+JavaBean(EJB)(Model)
3:TDK(Turbine,Velocity...)
4:Xsp
5:Jsp+Struts+JavaBean(EJB)
6:SSH (Struts + Spring + Hibernate)
三。常見的MVC組件
Struts: Apache的,最流行的MVC組件
Struts2 :Apache用Struts 和 WebWork的組合出來的新產品,目前上升勢頭強勁 WebWork: 這個可是老牌的MVC組件,後來組合成了Struts2, 不過自身仍在發展
Spring MVC:SpringFramework自己整合自己Spring的優勢推出的MVC組件,用戶也不少 JSF: 這個是一個規范,Sun的和 Apache的都有各自的實現。用戶量很大,被眾多IDE支持。 Tapestry: 最徹底的MVC開發框架,豐富的組件資源,重用性很高。組件扮演著控制器Controller的角色,是模式層(Model) 中pure-domain objects和包含有組件的HTML模板之間的媒介。大多數情況下,這種方式應用於頁面(頁面也 是 Tapestry組件),但是在某些情況中,一個組件擁有自己的模板,包含著更多的組件,並且支持與使用者的互交。頁面通過配置一系列屬性表達式(Property expressions)連接模式層和表現層。屬性表達式使用另外一種開源框架OGNL(Object Graph Navigation Language)。OGNL的開源工程(project)獨立於Tapestry,但是在Tapestry中起很重要的作用。OGNL主要的目的在於讀取和更新對象的Java Bean屬性。

如有其它問題可以追問。

⑺ web前端開發開發技術架構有哪些

前端的應用非常廣泛,基本網站、APP、HTML5小程序等都需要前端開發,所以只要是互聯網產品基本都需要前端。
前端程序猿切頁面寫頁面,Web上、H5上的炫酷效果,是前端開發大展身手的地方。最常見的用於前端開發的技術組合是:
HTML+CSS+JavaScript。
web前端是在開發人員中最直接面向產品、面向用戶的設計人員,一個開發團隊的成果是要靠web前端去展現,因為用戶不會去關心後台的處理有多麼強大。
後端開發是寫後台,各種業務邏輯、數據處理、模塊介面、客戶端介面等等。後端開發者通常精通於一種Web編程語言和一個資料庫管理系統。電商平台點擊篩選條件下面為你篩選出來的寶貝的功能以及付款人數數據的變化等都是由後台來實現提供的。
目前web產品交互越來越復雜,用戶使用體驗和網站前端性能優化這些都得靠web前端去做。
前端開發則是網站的前台代碼實現,包括基本的HTML和CSS以及JavaScript/ajax,最新的高級版本HTML5、CSS3,以及SVG等。
前端開發需要學習的技術
1 掌握基本web前端開發技術:HTML、CSS、JavaScript、DOM、BOM、AJAX等,而且要了解它們在不同瀏覽器上的兼容情況、渲染原理和存在的Bug
2 必須掌握網站性能優化、SEO和伺服器端開發技術的基礎知識
3 必須學會運用各種web前端開發與測試工具進行輔助開發
4 除了掌握技術層面的知識,還要掌握理論層面的知識,包括代碼的可維護性、組件的易用性、分層語義模板和瀏覽器分級支持等
5 未來web前端開發工程師還要研究HTML5、web視覺設計、網站配色、網站交互設計模式等相關技術
web前端有廣闊的發展空間,app、小程序、移動端、pc端等都網站是需要前端技術的開發支持才能夠完成,技術門檻相對較低、需求量較大,薪資待遇良好。只要是互聯網端的客戶界面,就需要前端來製作完成,前端開發的編程量不大,但是需要部分編程,入門簡單,但是要學的深入需要一個過程。
Web前端招聘崗位
• 前端開發工程師、Web開發工程師、網頁開發工程師、HTML開發工程師...
• H5開發工程師、移動應用開發工程師、App開發工程師、小程序開發工程師...
• JS開發工程師、Vue.js開發工程師、Node.js開發工程師、前端架構師...
• 小游戲開發工程師、數據可視化開發工程師、WebGL開發工程師、WebVR開 發工程師、Web安全工程師...

⑻ 如何讀懂Web服務的系統架構圖

大數據數量龐大,格式多樣化。大量數據由家庭、製造工廠和辦公場所的各種設備、互聯網事務交易、社交網路的活動、自動化感測器、移動設備以及科研儀器等生成。它的爆炸式增長已超出了傳統IT基礎架構的處理能力,給企業和社會帶來嚴峻的數據管理問題。因此必須開發新的數據架構,圍繞「數據收集、數據管理、數據分析、知識形成、智慧行動」的全過程,開發使用這些數據,釋放出更多數據的隱藏價值。

一、大數據建設思路

1)數據的獲得

四、總結

基於分布式技術構建的大數據平台能夠有效降低數據存儲成本,提升數據分析處理效率,並具備海量數據、高並發場景的支撐能力,可大幅縮短數據查詢響應時間,滿足企業各上層應用的數據需求。

⑼ 簡述WEB系統的架構原理

這個話題太大了。

一般來說,WEB系統,主要是指後端,前端就是各種瀏覽器了。

那麼簡單來講,只要是能與瀏覽器通過網路交互的系統,都可以算是WEB系統。最簡潔的就是用NODEJS寫一個echo,就是客戶端發什麼內容,就回什麼內容。

而在實際應用中,WEB系統的架構,一般有這么幾個部分:負載均衡、授權驗證(可選)、靜態內容服務、動態內容服務(業務邏輯)、資料庫、運維後台。
1)負載均衡是為了改善用戶體驗、充分利用伺服器資源,主要功能是將新的請求轉發到不那麼忙的伺服器進行處理。
2)授權驗證,是在對瀏覽器發起的請求進行授權校驗,如果不是合法的請求,就予以拒絕或者重定向至登錄頁面。
3)靜態內容服務,是指圖片、CSS等不會根據不同用戶而變化的靜態內容,將其直接返回給用戶。因為不需要進行邏輯判斷,性能主要取決於I/O讀寫,響應可以非常快。超大型網站,也會把一部分動態內容,例如對訪問量大的新聞頁,做靜態處理,以提升響應速度。靜態內容服務的典型是CDN。
4)動態內容服務,是根據用戶請求的不同,而進行響應的業務邏輯處理。比如對用戶數據的CRUD(增刪查改)。這是絕大多數WEB系統的核心所在,一般會調用資料庫和數據緩存。具體實現會根據業務需要而變化,也可以變得非常復雜。
5)資料庫,是數據所在,既有經典的關系型傳統資料庫系統,也有為了提升訪問性能、減輕的內存資料庫。
6)運維後台,是為了方便監控運行狀態、升級維護系統,不直接參與對外服務。
先寫這么多吧。有具體的問題了,可以再問。