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架构知识

  • 发布:2023-09-26 10:30

 

运维必知6-架构图

 

架构一。
以机房服务器为例,而不是以云主机为例。在机房里面,我们只要多于一台服务器,我们就要自己带交换机过去,机房是不会给你提供交换机的。你的最前端是交换机,交换机一般是放在机柜的最上边。因为这样让线自然下垂,好走线,不要把交换机放在下边,不然线都堆在地上,就不好走线。如果服务器比较多的话,你的交换机可以串联起来。如果特别多的话,你可以买一个三层交换机,下面带几个二层交换机,这样可以划分vlan。我们在机房里面,你买了带宽之后,实际上她就给你一个**口,这个口接到你的交换机上面,然后你就可以在交换机上插服务器了。服务器一般来讲都是2-4个网卡,一般1u的两块,2u的四块网卡。对于集群架构来讲,后面还有交换机,前面的交换机称之为外网,后边的称之为内网。这两组交换机在物理上没有直接的连通,就是没有串联。当然它们也是可以串联的,但是不安全。有的小企业就一台交换机,也是一堆服务器,逻辑上每台服务器都设置了一个内网,一个外网,但连接在一个交换机上,只是配的网段不同。外网口都配外网网段,内网口都配内网网段。几台服务器内外网都配在一个交换机上面, 只能说服务器少的时候凑合,但实际上这是不规范的。她们之间的数据可能会有影响。
对于小企业来讲,负载均衡服务器主要就是haproxy和nginx。目前从企业看,用nginx的多一些。所以nginx的反向代理一定要熟悉。通过location ,upstream来实现,通过location基于url的控制 ,useragent,扩展名,目录等等,都要控制好。还有一些限速,限制并发连接等。从物理上讲,你的负载均衡器和其他的机器都是接在一个交换机上的。由于nginx的反向代理模式,他的web服务器不需要有外网ip,这个时候尽可能的web服务器不要有外网ip,这也可以作为nginx的一个优化点,尽可能不让你的web服务器不要有外网ip。 像监控服务器zabbix,nagios也是不需要外网ip的。所以整个架构中只有负载均衡服务器有外网ip,甚至如果这里流量不大的话可以配置vpn,有两台负载均衡器,可以选择备的做vpn等等。这样你的所有的服务器相当于跑到后台去了
客户端的域名请求会解析到负载均衡器的vip上,所以用户请求域名就会找到对应的负载均衡器。在负载均衡器里面就是虚拟主机,一个server标签。在server标签里面通过location,proxypass抛给upstream,upstream里面有server,通过内网交换机到达web服务器。如果我有bbs,blog多个,那就为每一个做解析,解析到一个vip,在nginx里配多个server主机。
然后web服务如果要访问数据,就通过内网交换机找到公共的mysql服务器。读写分离可以是依靠开发在web服务器写的程序实现,也可以用amoeba,atlas,mysqlproxy,但是这些不太稳定,大公司基本上靠开发来实现。读服务器有两台还可以做负载均衡,这个负载均衡就不要启lvs负载均衡服务器了,太浪费。所以一般来讲你可以在nginx负载均衡器上配一组lvs ,代理后面的两台读服务器。mysql的负载均衡一般不用nginx做,nginx主要是http的反向代理,而mysql是tcp的负载均衡,可以用haproxy和lvs。 (那么haproxy和nginx的区别是什么?nginx主要是web服务器,缓存服务器,http的反向代理,邮件的反向代理,haproxy支持tcp的负载均衡,支持http的负载均衡,它是一个专业的负载均衡软件,它自身不支持web服务器)。从并发来讲,他俩是差不多的。相对来讲haproxy更专业一些。lvs是四层的负载均衡,只能做tcp的。这种基于uri,扩展名,agent,目录啊,lvs是做不到的。但haproxy和nginx都能实现。
如果web服务器访问存储,那它通过内网交换机找nfs,如果存储第一个宕了,第二个还能接管,这是一个热备的形式。这个热备在这个架构中是手工切换。 也可以用定时脚本,比如在web服务器上ping(建文件),如果Ping第一台不通了,就卸载掉第一台并挂载第二台。工作中还可以用keepalived,把它俩做成高可用。它俩之间肯定要用inotify或drbd同步了。如果用keepalived做了高可用了,那么web挂载要用vip,光挂载VIP还不行。一旦挂载上第一台机器后,切换到第二台后,虽然还是挂载的同一个vip,但是短时间内它挂不上第二台存储,可能要持续5分钟左右,web服务器才能挂到新的存储上。这有两种解决办法。一是把新的nfs做一次重启,二是可以在新的nfs上通过ssh连上web服务器,做一个自动的卸载和挂载。由nfs存储切换去触发连到web服务器重挂。三是在web服务器写脚本判断存储的切换来重新挂载。 假设有人问nfs性能不行,能撑住吗?有几种情况能说现阶段跑的挺好的,没问题。一是前边有缓存服务器替它减压,二是前边有cdn.也就是说你的图片,附件之类的都会在前边有缓存。
我的web服务器所有的会话信息,一般来讲我会放在session共享里边, 第一台服务器登录了,把会话放到memcahed里边。轮询到第二台服务器上,它还来找这个共享的位置。
如果数据库压力大了怎么办?数据库前边也可以用缓存memcache。所有的互联网公司最大的架构的瓶颈就是两个,一个是数据库,一个是存储。相对来讲数据库瓶颈更大,存储七次。
对于nfs的瓶颈还有一种方法,就是弃用nfs。将存储服务器数据在推送到web服务器本地,由一个上传服务器写到主存储上,再把主上的数据用inotify推送到web服务器本地。这样web服务器读就读本地,只有写在存储上写。这就是弃用nfs。但这种情况只适合数据量不太大的情况,几个t以内都可以。
解决存储的鸭梨,缓存,cdn。解决数据库的压力。一是读写分离,二是分库分表,分库分表怎么做呢?开发做,dba做。三是加缓存memcahe,四是流量再变大的时候,把一部分数据转到类似redis,但这不意味只用nosql了,只是把并发很大,适合nosql存储的数据放在nosql里边
企业有多少数据多少弱数据要调查的,给memcache2-4g内存,一般不要给太大。适合redis存储的一般是投票啊,统计啊,好友关注啊这类的业务都可以放在nosql里边。redis支持多种类型数据,如keyvalue,集合,hash等等
反向代理的原理:用户请求代理,由代理根据用户的意愿再向后去请求,它和lvs的转发是不一样的,转发是用户把业务抛给我了,我直接抛给别人。

MySQL keepalived实现双主,用户写入数据写在一个主,当主挂了,另一个接管,从库必须用vip来做主从。这样有个问题,当访问量大时会导致数据不同步,因为挂了的主是突然挂的,所以现在的主备可能不在一个位置点,这就需要人工做好监控,做好处理,但是你的主是实现了高可用的。写数据最好不要写双主。


第二套架构
第二套架构和第一套架构的区别就是用lvs来实现。lvs是支持四层的负载均衡,tcp的负载均衡,前面解析到vip。请求域名到达lvs,使用lvs首选dr模式。dr模式它是服务器返回的时候是直接给用户,所以这种场景下,web服务器最好有外网ip.这样他返还给用户的数据就不用自己搭网关了。 这种效率是最高的。假设web服务器没有外网网线,那就必须为web做一个网关,或者在lvs上做网关。或者找一台机子做网关,但是这样每个请求返回时都经过新建的网关,肯定效率低。所以lvs最好给web设置外网ip.假如是做数据库的负载均衡,可以不用外网ip,因为数据库的业务跟外网没关系。它的接入模式一样,前面是一组外网交换机,你的外网网线接到这上面,后面是一组或多组内网交换机
架构优缺点,一是可以支持大并发,但是中小企业并发并不大,所以它的优点体现不出来。二是它是基于四层的负载均衡,nginx和haproxy基于uri的转发做不到,三是它的配置更复杂,还要在web上绑定vip,抑制arp。四是能更改mac地址,但不能更改端口。五是必须在同一个局域网内,必须是lan模式,而且web服务有外网ip相对不安全

 

架构3
综合第一二套架构
用户请求lvs,lvs不直接把请求抛给web服务器,而是把请求抛给反向代理,再由反向代理去请求后边的web服务器。这个模式的优点是lvs可以支撑大并发,代理由于是七层的,他可以解决基于uri,动静分离等的问题
,可以横向扩展一百多台,第一套架构扩展不了,只能主备,对于一个业务来讲,也是一主一备。对于另外一个业务,这边是主,另一边是备。
比如说,请求www.sychzs.cn,到达lvs,再到代理,代理不需要高可用,所以不用vip,只用物理网卡的ip就可以了,它里面的upstream就是物理ip向后转。你如果业务多的话,比如你lvs有多实例
。比如bbs是一组,blog是一组,那代理就得用vip了,但这个vip不是为了漂移用的,是为了拆分业务用的。lvs可以支持几十万并发,代理又可以做很多台。比如128台,一台支持5000并发,128台也可以做60、70万并发,所以它俩的瓶颈没问题。就像两根管子,一粗一细,那流水量肯定以细的为主了。所以前面为lvs,比如说30万并发,后面一台nginx代理并发很小,那可以多台,加起来也能达到30万。这样他们的瓶颈就抵消了。
一个公司的业务是非常复杂的,像淘宝,有几百种产品,要。放在服务器上跑,产品线特别复杂。它有些产品线就必须要七层转发。比如说,图片静态,已经独立出域名了,不需要做七层uri的功能了,这种业务只要把 VIP配到lvs下面就行了,作为一个实例存在。这个实例不再走七层了,它直接走图片服务器就行了。相当于它俩公用一个lvs,但是是不同的实例。 由于这个业务不需要七层代理,我非要挂到七层代理的下边,性能就降低了。多了一层负载均衡层,它的网络是有开销,所以它的性能是有降低的。也就是说中小企业,单台服务器比集群要快的。就是说你的请求很少的时候。单台最快的。做集群网络之间都是有开销的,当什么情况下单台没有集群好呢。当你的并发一台服务器撑不住的时候,单台就没有集群快了。每天就几百个pv,或者就几万个pv,一台服务器是最快的。所以有为什么做了集群反而慢了,就是因为流量小,网络有开销所以变慢了。当你单台服务器撑不住的时候,你再做你就会发现区别。
有些流量比较小,比如说一个域名就需要七层代理的功能,并且你的流量不是很大,就可以直接挂到ngnix反向代理上,它也是一个单独的实例,只需在期中选两台就可以了,至少两台并做keepalived。当它挂载lvs上的时候

 

架构4
       DAL层的软件实现,一个是程序实现(php,java等,开发的事),二是软件实现(amoeba,mysql-proxy)。它能实现读写分离和负载均衡的功能,select语句查从库,写查主库。高可用主主reP同步,keepalived,二是mmm。三是ha+drbd+mysql,四是mha,五是mysql cluster。你既用了nosql数据库,有用了mc缓存,在这个基础上,并发还很大的情况下,就可以做后边的架构了。或者说,并发不大,要求不能宕机,那就要

架构5
    前端加了web缓存(nginx,squid)。缓存不一定要挂在haproxy,如果你的缓存不需要七层缓存直接挂在lvs负载均衡组。这样效率更高一些。公司如果用域名把图片分开了,就是说开发把程序改了,能做图片分离。
公司一个域名,要想把业务分开。比如图片,web,上传三种web服务器,假设每种都有两台,程序不做改变,要实现其分离。实现的方法是前面用七层代理(nginx,haproxy)。三种web服务器要配置一样,包括目录结构。甚至三种服务器中间可以相互切换的。特点:1,目录一样,2,lnmp环境一样。
在这个前提下,由于图片是静态的,所以图片web服务器的php不用开启。 没有.php抛给自己的fastcgi,配置文件里也不设置抛给.php(用注释的方法,预防以后默认走的web服务器挂掉后可以切换过来) ,这样它就是静态的。怎么让用户请求找这两台机子呢,在代理上设置,只要扩展名符合.jpg png等 ,甚至.css,.js等抛给图片这个静态web服务器
       默认情况下抛给web服务器,web给全功能,可以跑图片等静态的,可以跑上传,有完整的lnmp环境并全部开启 ,
   假设uri有upload就抛给上传web服务器,这样就实现了动静及其它业务的拆分。如果没有独立出域名,就可以按照上面的做法,
      发博文时,先找到web服务器 插入图片就找到带有upload的目录 ,所以上传图片就转向到了upload的web服务器并存储到存储服务器,当发布博文后浏览的时候他就会找图片服务器了。而博文就是有动态的web服务器处理的。这时,默认走的web服务器就可以不用挂载存储了,只有静态的图片以及上传服务器挂载存储。如果upload全挂,就把代理端upload以及upload web服务器去掉。再把默认走的web挂载上。假如图片的web全挂就在代理端去掉,并将默认的web挂载上存储。三种web的代码都是一样的只是功能开启的不同。并发大了,这样做的业务拆分在安全和性能上都得到了提高
       做授权,web上用户和组root root 目录755 文件644 ,这样别人就动不了web服务器了。来一个木马放不了,放图片web服务器上解析不了,只能放在上传web服务器上,一点上传这样做的上传地址是隐藏的,用户是看不见的,跳转回来就是web服务器。
           代码不要往存储上,因为存储压力比较大。做代码上线的时候,有一台代码上线服务器,由它往6台web进行分发,程序员自己写的代码不放在存储上,只是用户上传的东西放在存储上,数据库由两太默认走的web去读取,这叫分发服务器批量上线。比如ssh key saltstack ansible
如果存储还有压力,那么就把存储数据推送到处理访问存储的web服务器,让web服务器访问本地存储。这是弃用nfs方案。
用户的请求都是在代理上就被分开了,就像车间流水线一样,分拣装置。

 


      公司有域名img,www,upload。 四种web服务器,每种两个,分别是图片,web,移动端,上传。php web服务器 jpg等 图片 上传 上传服务器

手机(根据user_agent) 移动端

插入到编辑器的时候,它的域名就要改了,为img的。只要把图片插入进去,它的域名就已经变了,程序实现。浏览的时候主要是请求php,

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