架构设计（1）-谈谈架构

1、什么是架构和架构本质 

无架构，不系统，架构是大型系统的关键。从形上看，架构是系统的骨架，支撑和链接各个部分；从神上看，架构是系统的灵魂，深刻体现业务本质。

     这类似建筑设计规划，城市总体规划等，其实就是架构，只是应用的场景不同。

     架构的本质就是符合当前业务的发展并可以快速扩展。

2、架构分类

     架构可细分为业务架构、应用架构、技术架构。

      业务架构是战略，应用架构是战术，技术架构是装备。其中应用架构承上启下，一方面承接业务架构的落地，另一方面影响技术选型。

      熟悉业务，形成业务架构，根据业务架构，做出相应的应用架构，最后技术架构落地实施。

      如何针对当前需求，选择合适的应用架构，如何面向未来，保证架构平滑过渡，这个是软件开发者，特别是架构师，都需要深入思考的问题。

业务架构（俯视架构）：

      包括业务规划，业务模块、业务流程，对整个系统的业务进行拆分，对领域模型进行设计，把现实的业务转化成抽象对象

应用架构（剖面架构）：

硬件到应用的抽象，包括抽象层和编程接口。应用架构和业务架构是相辅相成的关系。业务架构的没一部分都有应用架构。

应用架构本质：

     应用作为独立可部署的单元，为系统划分了明确的边界，深刻影响系统功能组织、代码开发、部署和运维等各方面，应用架构定义系统有哪些应用、以及应用之间如何分工和合作。

    分有两种方式，一种是水平分，按照功能处理顺序划分应用，比如把系统分为web前端/中间服务/后台任务，这是面向业务深度的划分。另一种是垂直分，按照不同的业务类型划分应用，比如进销存系统可以划分为三个独立的应用，这是面向业务广度的划分。

     应用的合反映应用之间如何协作，共同完成复杂的业务case，主要体现在应用之间的通讯机制和数据格式，通讯机制可以是同步调用/异步消息/共享DB访问等，数据格式可以是文本/XML/JSON/二进制等。

     应用的分偏向于业务，反映业务架构，应用的合偏向于技术，影响技术架构。分降低了业务复杂度，系统更有序，合增加了技术复杂度，系统更无序。

     应用架构的本质是通过系统拆分，平衡业务和技术复杂性，保证系统形散神不散。

 系统采用什么样的应用架构，受业务复杂性影响，包括企业发展阶段和业务特点；同时受技术复杂性影响，包括IT技术发展阶段和内部技术人员水平。业务复杂性（包括业务量大）必然带来技术复杂性，应用架构目标是解决业务复杂性的同时，避免技术太复杂，确保业务架构落地。

技术架构：

    拓扑架构，包括架构部署了几个节点，节点之间的关系，服务器的高可用，网路接口和协议等，决定了应用如何运行，运行的性能，可维护性，可扩展性，是所有架构的基础。

3、应用架构演进

架构演进路程：

   ->初始阶段：LAMP,部署在一台服务器

->应用服务器和数据服务器分离

->使用缓存改善性能

->使用集群改善并发

->数据库地读写分离

->使用反向代理和cdn加速

->使用分布式文件和分布式数据库

->业务拆分

->分布式服务

     业务架构是生产力，应用架构是生产关系，技术架构是生产工具。业务架构决定应用架构，应用架构需要适配业务架构，并随着业务架构不断进化，同时应用架构依托技术架构最终落地。

      企业一开始业务比较简单，比如进销存，此时面向内部用户，提供简单的信息管理系统（MIS），支持数据增删改查即可，单体应用可以满足要求。

      随着业务深入，进销存每块业务都变复杂，同时新增客户关系管理，以更好支持营销，业务的深度和广度都增加，这时需要对系统按照业务拆分，变成一个分布式系统。

     更进一步，企业转向互联网+战略，拓展在线交易，线上系统和内部系统业务类似，没必要重做一套，此时把内部系统的逻辑做服务化改造，同时供线上线下系统使用，变成一个简单的SOA架构。

紧接着业务模式越来越复杂，订单、商品、库存、价格每块玩法都很深入，比如价格区分会员等级，访问渠道（无线还是PC），销售方式（团购还是普通）等，还有大量的价格促销，这些规则很复杂，容易相互冲突，需要把分散到各个业务的价格逻辑进行统一管理，以基础价格服务的方式透明地提供给上层应用，变成一个微内核的SOA架构。

      同时不管是企业内部用户，还是外部顾客所需要的功能，都由很多细分的应用提供支持，需要提供portal，集成相关应用，为不同用户提供统一视图，顶层变成一个AOA的架构（application orientated architecture）。

4、架构知识体系

架构演进

初始阶段：LAMP,部署在一台服务器

应用服务器和数据服务器分离

使用缓存改善性能

使用集群改善并发

数据库地读写分离

使用反向代理和cdn加速

使用分布式文件和分布式数据库

业务拆分

分布式服务

架构模式

分层：横向分层：应用层，服务层，数据层

分割：纵向分割：拆分功能和服务

分布式

分布式应用和服务

分布式静态资源

分布式数据和存储

分布式计算

集群：提高并发和可用性

缓存：优化系统性能

cdn

方向代理访问资源

本地缓存

分布式缓存

异步：降低系统的耦合性

提供系统的可用性

加快响应速度

冗余：冷备和热备，保证系统的可用性

自动化：发布，测试，部署，监控，报警，失效转移，故障恢复

安全：

架构核心要素

高性能：网站的灵魂

性能测试

前端优化

应用优化

数据库优化

可用性：保证服务器不宕机，一般通过冗余部署备份服务器来完成

负载均衡

数据备份

自动发布

灰度发布

监控报警

伸缩性：建集群，是否快速应对大规模增长的流量，容易添加新的机器

集群

负载均衡

缓存负载均衡

可扩展性：主要关注功能需求，应对业务的扩展，快速响应业务的变化。是否做法开闭原则，系统耦合依赖

分布式消息

服务化

安全性：网站的各种攻击，各种漏洞是否堵住，架构是否可以做到限流作用，防止ddos攻击。

xss攻击

sql注入

csr攻击

web防火墙漏洞

安全漏洞

ssl

总结参考：

《大型网站技术架构》