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项目架构设计深度总结:基于阿里云搭建的轻量级架构

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前言

从项目启动到现在差不多快有一年了,在这一年里经历了很多大的版本的改变,业务模式经过不断的磨合也逐渐稳定。在这个时候,总结一下之前项目的架构设计,也为下一阶段做个准备。
 在项目的初期往往存在很多变数,业务逻辑时刻在变,而且还要保证快速及时,所以,一个灵活多变、快速部署、持续集成并可以适应多种情况的架构便显得尤为重要。本文主要介绍基于阿里云搭建适合项目初期的后端架构,至于细节操作不作描述,比如nginx配置优化、linux内核优化、防火墙配置、ansible的使用等。


1.

2.项目背景

项目的前端主要为ios应用以及一些web管理系统,后端的职能主要为前端提供数据接口。我个人在项目中主要负责整个后端的架构设计、服务器运维、php开发等一系列后端工作,因为主要是我一个人负责,在一定程度上也减少了许多沟通成本。


1.

4.项目初期的后端架构

4.1.总体架构

项目后端架构使用阿里云服务搭建,其中RDS为主从集群,并配备灾备实例。ECS可根据业务量动态弹性伸缩,其余服务均采用单实例的方式远程调用。


4.2.

4.3.VPC

搭建VPC的原因有以下几点


  1.可以将业务数据库和业务服务器放置在可以自己掌握的同一内网,可以提高一些安全性。
  2.阿里云服务之间通过内网访问的流量是不收费的。所以在选购服务时,带宽可以选择流量版,这样在保证带宽速率的同时,还可以极大的减少运维费用。
举个例子:同样一台ECS,在同为百兆带宽的情况下,每月的费用如下图:

当然,能这样的做的原因也是因为在这个架构中,ECS仅处理业务逻辑,几乎不存储文件资源。大部分静态资源,如视频图片等,都是存储在OSS上。如果存放静态资源,比如下视频或图片什么的,流量一多那就很亏了。


  3.内网访问,稳定而且速度快。


4.2.

4.5.业务数据层

  • RDS
    项目一开始,RDS选购的是共享型单实例的,随着业务量的提升,可以多区域部署只读实例。另外,保险起见,主实例可以配有一个灾备实例,防止意外发生。

  • Redis
    提到阿里云的这个Redis,不得不吐槽一句,它竟然是不支持主从的,只能单实例,不过,用它做数据缓存,还真是蛮不错的选择,响应速度非常快。而且,因为是放置在内网的且只能内网访问,所以安全性也很高。

  • MongoDB
    结构型数据,主要存储档案式的数据,比如每个用户的操作行为,以档案式记录并进行统计分析,方便下一阶段的项目做个性化服务。另外一些关联复杂的数据,也可以用MongoDb存储,可以提高访问速度。还有,一些对软件应用版本比较敏感的数据也可以存在MongoDB中,比如a版本拿到A数据,b版本拿到B数据,而这个AB数据都是由很多关联关系复杂的数据所组成,如果把这些数据根据版本号存储在不同的MongoDB档案中,需要时,直接根据版本号拿就可以了,这样就避免了很多的mysql查询。


4.2.

4.7.静态资源

  • OSS + CDN
    OSS存储静态资源,CDN(内容分发网络)可以加速静态资源的下载速度。至于资源链接地址,客户端可以通过接口访问从后端业务数据库中拿到。


4.2.

4.9.服务器安全

  • 运维层面
    1.选购了阿里云的web防火墙和态势感知的服务。这两个服务可以实时监控服务器状态,识别并跟踪攻击来源和类型,可以说,用这两个工具也节省了很多人力成本。阿里云还有其它安全类产品,可以根据项目选购,使用起来也都很方便。
    2.配置firewalld。

  • 业务层面
    针对接口访问的安全性,主要做了以下工作
    1.签名验证:防止伪造请求
    2.访问频次限制:计数器是用phpredis制作的毫秒级计数器
    3.https访问
    4.部分敏感数据,使用RSA非对称加密


4.2.

4.11.服务器集群

  • 主ECS
    通过这台ECS,可以管理其它从属的ECS,并查看状态。安装的主要工具为ansible。
    如果不需要用这台ECS来做负载均衡的话,可以配置白名单连接,只允许管理员ip才能访问。

  • 从属ECS
    这类ECS服务器只存放逻辑代码,所以当需求量增加时,只需增加此类服务器的个数即可。而且,在增加个数时,可以使用之前制作好的镜像,创建多台相同环境的ECS服务器。每台ECS的web环境为nginx1.10和php7,微服务容器环境用的docker。

  • 负载均衡
    负载均衡可以采用两种方式
    1.购买阿里云的负载均衡实例(注意要买带公网ip的)。由该负载均衡实例接收请求后,会分发到内部服务器。
    2.在某台具有外网ip的ECS上使用nginx部署负载均衡服务。

个人更倾向第一种,毕竟管理起来比较方便,节省人力。



4.12.

4.13.使用到的第三方服务


  • Coding
    后端的所有代码都是放在Coding上的,喜欢Coding的原因有三个。
    1.私有git仓库没有个数限制。
    2.有ios客户端且比较好用。
    3.操作界面好看。

    后端代码的自动部署是通过Coding的webhook实现的
    具体操作可以去看这篇博客
    《利用Coding的webhook自动部署项目》

    实现的场景:代码的自动部署与持续集成。
    当我提交代码到开发分支上时,测试服务器上会自动更新开发分支上的代码。
    当我把开发代码合并到主分支上时,正式服务器会自动拉取master分支上的代码,可谓是方便快捷。
    jenkins 之类的工具虽然也尝试过,但是感觉部署起来很不方便,不够定制化,而且还消耗了一部分服务器资源。

  • 容联·云通讯
    主要用来实现短信通知、验证码等功能

  • 融云IM
    主要用来实现ios客户端之间的即时通讯以及客户端的应用消息推送。

4.12.

4.15.后端逻辑层架构


  • 接口
    项目起初的接口是基于phalapi框架开发,现在逐步过渡到基于laravel5.3开发。
    项目起初选择phalapi的原因
    1.phalapi框架是轻量级的接口开发框架,开发起来比较便捷、快速,尤其是那个依赖注入挺好用的。
    2.phalapi框架有很多现成的扩展可以使用,不用去找,而且这些也能基本满足业务的需要。我个人还基于这个框架开发了两个扩展,一个是关于使用workman的,一个是关于使用gearman的。
    其中gearman是用来异步处理请求的,详细介绍可以看这篇博客
    《基于Phalapi框架的gearman扩展(异步并发)》


4.12.

4.17.根据业务量提高性能


  • http请求的并发性能可以通过增加ECS实现,针对部分耗时较长且无须即时回调的请求,可以用gearman异步处理。

  • 数据库的并发连接数可以通过增加配置来提高,也可以通过创建只读实例进行读写分离,提高数据处理能力。再往后,可能需要搭建hadoop管理数据库集群,不过等用上hadoop的时候,应该已经不是项目初期了,至少数据量得是TB级的了。

  • 其它还可以采用优化nginx配置,优化linux内核,采用高速固态硬盘等等的手段。

5.

6.总结评价


这套架构基本上可以完全满足项目初期的业务需要,而且所有的云服务费用总和也非常少(相比于自建服务器机房)。随着业务量的提升,可以逐步升级配置以应对需求,还可以在短时间内临时性的提高并发处理能力。总结起来就是省钱、省时、省力气。



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