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如何构建高伸缩性的社交App交互式系统

架构&设计模式 water 2301℃ 0评论

个社交App需实现的功能

用户关注的常规社交功能、活动、地理位置、探索功能、新鲜事、视频照片分享等等,需要提供的功能不胜枚举,所以从技术角度来说,开发者需要解决的问题也是异常复杂的。


一款社交App发布之初,用户访问量比较小,使用一台服务器就能够支撑全部的访问压力和数据存储需求,但是互联网应用具有病毒式的传播特点。一款App很
可能会面临一夜爆红的现象,访问量和数据量在短时间内呈现爆发式增长,这时候会面临的局面是每天上亿PV、数百万新增用户和活跃用户、流量飙升至每秒数百
兆。这些对于一个只部署了简单后端架构的应用来讲是无法支撑的,会直接导致服务器响应缓慢甚至超时,以及在高峰期时服务呈现瘫痪状态,使得后端的服务完全
无法使用,用户体验急剧下降。本文将会通过一个真实的案例来分享一个社交应用如何构建一个具备高伸缩性的后端系统。

社交App最初部署的后端架构解析

社交App在最初的时候,后端架构相对比较简单,最初是部署在基础网络之上。最前面放置一台绑定了公网IP的nginx服务器作负载均衡,后面放置3台应用服务器来负责处理所有业务上的请求,最后面搭建一台MySQL Database数据库。

构建私有网络


着产品的不断迭代、用户数的持续增长、数据量的积累,App就需要改进自己的后端架构,即开始构建私有网络。用户可以使用私有网络构建自己的网络拓扑——
创建路由器和私有网络,将后续加入的用于运行内部服务的主机放置在私用网络中,可以有效地和云平台其他用户主机,在网络上实现100%二层隔离。主机对外
开放的仅仅只有80端口,这样系统安全性上多了一层保障。


上面的架构图中,最前面的是防火墙,后面接负载均衡器,然后接路由器和私有网络,很多互联网应用都存在读多写少的情况,这个比例有时可以达到8:2,所以
我们首先通过引入缓存分摊数据库读压力。其次,引入负载均衡器,替换最初架构中的nginx
proxy,负责均衡器在这里其主要用于分发请求到后端多台应用服务器,,当其中一台应用服务器挂掉,负载均衡器可以进行自动隔离。

业务分区与扩展

App随着并发访问量和数据量不断增大,首先想到横向扩容Web服务。水平扩容业务服务器的前提是要保证每台服务器都是无状态的,将session信息下放到缓存或数据库中存储,保证请求被负载到任何一台服务器可以正常处理。


上图中看到,在前一步「构建私有网络」之后,增加了一个新的私有网络来扩展网络层,这里可以利用自有映像功能,将原有的应用服务器制作成模板,后续就可以
基于这个模板快速启动新的主机。另外可以利用Auto-scaling(自动横向扩展)功能,根据后端服务器的负载请求,动态调整服务器的数量。

一个社交应用的后端会提供很多服务请求接口,比如添加好友、刷新新鲜事、浏览页面等,可以通过日志分析每一个接口的耗时,将耗时长但非重要业务的请求分