高并发大型互联网站架构设计

朱雀 2023-10-08 23:44 132阅读 0赞

每年进入3-4月所有的高等院校开始了一年一度的毕业生答辩准备阶段，现如今毕业论文或者毕业设计也更加的贴近了互联发展的趋势，很多学校开始做最热话题云计算openstack架构的实现以及云计算环境搭建，先不说这个毕业设计的切入点是否正确，就说选择该题目后你如何下手？下面给大家分享千锋讲师给学员准备的千锋云计算毕业设计论文：高并发大型互联网站架构设计前言。

1.1前言：

在互联网发展初期，我们的服务大多都搭建在一台服务器上，但是随着经济的快速发展，我们所使用的网速也在不断地提高：从20多年前的有线电话和猫，再到2000年的ADSL带宽加速，到2011年的光纤、WiFi、4G网络，及我们即将要进入的5G时代，我们国家实现了网络从无到有，网速从每秒约7k的下载速度到每秒4-5G的下载速度，可谓是快如闪电啊！网速的大大提高也造成了互联网行业的PV量（page view访问量）大大增多，尤其以百度，天猫，新浪等网站为代表，这个时候我们单台服务器或者少数服务器已经承受不住现有的压力，所以高并发大型互联网站的架构设计就显得尤为重要了。

大型互联网站往往具有高并发，大流量等特点\[2\]。其实大多数的大型网站在刚开始时规模并没有很大，而是随着业务量的增大慢慢扩展的。谷歌的第一台服务器部署在斯坦福大学的实验室里；脸书是扎克伯格在哈弗大学的宿舍里开发；阿里巴巴是在马云家的客厅里诞生的\[3\]。

大型网站分为三类：电商网站、视频网站和大数据搜索网站，以京东、淘宝、优酷、百度、新浪为代表，来设计网站的架构，从而使得本次的设计无限接近现实场景\[4\]。

1.2 高并发

并发是指在一定的时间段内同时访问服务器的数量，高并发（High Concurrency）是指客户端同时访问网站的数量超过服务器本身所承载的并发量，通常我们会通过架构设计及调优等操作，使我们的服务器能够较好的应对高并发的情况\[2\]。

高并发经常会有一些相关指标，如响应时间、吞吐量、每秒查询率QPS、并发用户数、PV量、UV量\[11\]。

高并发是一个相对的概念，不是一个绝对的概念，一般来说，一台Apache服务器所能承受的并发量为200左右，如果我们的并发量在一定时间内超过这个连接数，那么就称之为高并发。

1.3 高可用

高可用性HA（High Availability）的出现是为了避免单节点故障，提升服务的可用性\[9\]。其目的在于保障系统7\*24小时不间断服务，架构的高可用技术点主要在于避免单节点故障，设计架构的核心准则是冗余，也叫集群化。

1.4 架构

一个网站的架构并不是单一模式的，而是根据一个公司的业务范围和业务量所决定的。所以好的网站架构并不是一样的，而是根据其公司的业务特点而设计的。

一个成熟的大型互联网站的系统架构并不是一蹴而就的，它是随着公司的发展而发展的。在这个过程中，开发模式、技术架构、设计思想也发生了很大的变化\[7\]，技术人员也会随之增多。由于公司的业务特点不同所以其架构也会做相应的调整，如电商网站就要在搜索、下单、支付等方面做相应处理，而实时聊天工具就要解决信息的实时传输问题。

本文结合实际应用，运用现今主流技术如Nginx proxy+Keepalived实现七层负载均衡，使用Apache实现Web功能，使用Galera来做MySQL的高可用，使用Redis做缓存数据库，使用Zabbix监控主机状态，使用自动化运维工具来提高运维工作的效率。本文做了以下的工作：

1)使用负载均衡和冗余技术来应对大流量，突发性的事件，实现网站的高可用；

2)将各个服务模块化，做到服务的负载均分；

3)使用集群模式，以避免网站单节点故障的发生；

4)设置报警机制，使得运维人员能够快速定位问题，避免网站不可用的风险，降低企业损失；

5)使用自动化运维工具，提高工作效率，以便能更好的应对突发事件。

下面给大家分享准备的高并发大型互联网站架构设计第二部分。

2.使用技术分析

大型网站架构的设计必须要能够适应大型网站的高并发、大流量的特点，实现网站高可用并满足网站需求快速变更，发布频繁的要求。那么要实现这些功能就离不开负载均衡\[17\]，数据库，缓存，Web服务器，自动化运维，监控，协同办公工具，网络装机，跳板机等技术了。

2.1负载均衡技术

负载均衡是一种高可用策略，即通过负载均衡策略将流量分发到后端真正的服务器上，以减轻服务器负担\[14\]。

架构中负载均衡的出现是为了提高网站负载，提高并发量。负载均衡分为硬件和软件两类\[12\]，如果按照OSI模型来划分的话，负载均衡又分为四层负载均衡和七层负载均衡。