一文简述：云端架构的演变过程

一个好的架构是靠演变而来的，而不是单纯靠设计。刚开始做架构设计时，我们不可能全方位地考虑到架构的高性能、高扩展性、高安全等各方面的因素。随着业务需求越来越多、业务访问压力越来越大，架构不断地演变及进化，进而造就了一个成熟稳定的大型架构。

1、架构原始阶段：单机的天下

架构的最原始阶段，即一台 ECS 服务器搞定一切。传统官网、论坛等应用，只需要一台 ECS 即可，对应的 Web 服务器、数据库、静态文件资源等，都可以部署到一台 ECS 上。一般 5 万 PV 到 30 万 PV 访问量，结合内核参数调优、Web 应用性能参数、数据库调优，基本上能够在一台 ECS 上稳定运行。

2、架构基础阶段：物理分离 Web 和数据库

当访问压力达到 50 万 PV 到 100 万 PV 的时候，部署在一台服务器上面的 Web 应用及数据库等服务应用，会对服务器的 CPU、内存、磁盘、带宽等系统资源进行争抢。单机出现性能瓶颈。将 Web 应用和数据库物理分离单独部署，即可解决对应性能问题。这里的架构采用 ECS+RDS。

3、架构动静分离阶段：静态缓存+对象存储

当访问压力达到 100 万 PV 到 300 万 PV 的时候，前端 Web 服务就会出现性能瓶颈。大量的 Web 请求被堵塞，同时服务器的 CPU、磁盘 I/O、带宽都有压力。需要一方面要将网站图片、js、css、html 及应用服务相关的文件存储在 OSS 中进行静态资源集中管理，另一方面要通过 CDN 将静态资源分布式缓存在各个节点实现“就近访问”。通过将动态请求、静态请求的访问分离（“动静分离”），有效解决服务器在磁盘 I/O、带宽方面的访问压力。该架构采用 CDN+ECS+OSS+RDS。

4、架构分布式阶段：负载均衡

当访问压力达到 300 万 PV 到 500 万 PV 的时候，虽然“动静分离”有效分离了静态请求的压力，但是动态请求的压力已经让服务器“吃不消”。最直观的表现是前端访问堵塞、延迟、服务器进程增多、CPU100%，并且出现常见的 502、503、504 等错误码。显然单台 Web 服务器已经满足不了需求，这里需要通过负载均衡技术增加多台 Web 服务器。该架构采用 CDN+SLB+ECS+OSS+RDS。

5、架构数据缓存阶段：数据库缓存

当访问压力达到 500 万 PV 到 1000 万 PV 时，虽然负载均衡结合多台 Web 服务器，解决了动态请求的性能压力。但是数据库出现压力瓶颈，常见的现象就是 RDS 的连接数增加并且堵塞、CPU100%、IOPS 飙升。这时候可通过数据库缓存，有效减少数据库访问压力，进一步提升性能。该架构采用 CDN+SLB+ECS+OSS+云 Memcache+RDS。

6、架构扩展阶段：垂直扩展

当访问量达到 1000 万 PV 到 5000 万 PV 时，虽然这个时候通过分布式文件系统 OSS 已经解决了文件存储的性能问题，也通过 CDN 解决了静态资源访问的性能问题，但是当访问压力再次增加时，Web 服务器和数据库仍然是瓶颈。在此我们通过垂直扩展，进一步切分 Web 服务器和数据库的压力，解决性能问题。主要通过业务拆分、数据流读写分离及分库来现实。该架构采用 CDN+SLB+ECS+OSS+云 Memcache+RDS 读写分离。

7、架构分布式+大数据阶段：水平扩展

当访问量达到 5000 万 PV 及以上时，也就是说真正达到千万级架构以上访问量时，垂直扩展的架构也开始走到尽头。比如，读写分离仅解决读的压力，面对高访问量，在数据库“写”的压力上面“力不从心”，会出现性能瓶颈。另外，分库虽然将压力拆分到不同数据库中。但当数据量达到 TB 级别以上，显然已经达到传统关系型数据库处理的极限。通过增加更多的 Web 服务器、更多的 SLB、分布式缓存、Sharding+NoSQL。该架构采用 CDN+DNS 轮询+SLB+ECS+OSS+云 Memcache+DRDS+OTS。