云主机是什么？

什么是云主机？我们可能对云主机的概念很模糊，其实云主机是基于云计算的一种主机服务，它整合了高性能服务器与优质网络带宽，可以有效解决传统主机价格偏高、资源浪费、数据安全保障不高等缺点，云主机是源自云计算平台，在基础设施应用上的重要组成部分。

云计算平台整合了互联网应用三大核心要素：计算、存储、网络，面向用户提供公用化的互联网基础设施服务。同时，云主机更加灵活、管理更加自主，有效解决了传统主机租用配置升级难、维护成本高等问题，可以全面实现中小企业、个人站长用户省心、省力、省钱的主机使用需求。

    一、云主机概念

其实云主机和VPS比较相像，都是通过虚拟化技术来实现的，不过VPS是在单个主机或者服务器上虚拟化出来的多个独立ip的虚拟主机，而云主机是以服务器集群为基础虚拟出来的，集群中每个主机上都有云主机的一个镜像，从而大大提高了虚拟主机的安全稳定性，除非所有的集群内主机全部出现问题，云主机才会无法访问。

二、云主机优点

（1）价格便宜

因为服务可以分散到多台服务器，因此能够充分利用资源，这样降低了硬件、电力和维护成本。而且，云主机是根据使用量计费的，多用多付，少用少付，所以对小网站特别有利。

（2）稳定可靠

因为服务分布在多台服务器、甚至多个机房，所以不容易彻底宕机，抗灾容错能力强，可以保证长时间在线。

（3）可扩展性好

云主机的基本特点是分布式架构，所以可以轻而易举地增加服务器，成倍扩展服务能力。

三、云主机缺点

因为云主机只是提供网络接口，所以客户的数据必然全部服从云服务公司的安排，完全在后者控制之下。数据是否安全保密，取决于后者的职业道德和保护能力。但是，这其实是一个"伪问题"，因为绝大多数情况下，云服务公司会比客户更在乎、也更善于保护数据。

我参与设计过一个行业门户网站，感觉解决大型网站面临的高并发访问、海量数据处理、高可靠运行等一系列问题与挑战，在实践中提出了许多解决方案，以实现网站高性能、高可用、易伸缩、可扩展、安全等各种技术架构目标。这些解决方案又被更多网站重复使用，从而逐渐形成大型网站架构模式。下面我主要从分布式的设计谈下：

1、分布式应用和服务：将分层和分割后的应用和服务模块分布式部署，除了可以改善网站性能和并发性、加快开发和发布速度、减少数据库连接资源消耗外；还可以使不同应用复用共同的服务，便于业务功能扩展。

2、分布式静态资源：网站的静态资源如JS，CSS，Logo等资源独立分布式部署，并采用独立的域名，即人们常说的动静分离。静态资源分布式部署可以减轻应用服务器的负载压力；通过使用独立域名加快浏览器并发加载的速度；由负责用户体验的团队进行开发维护有利于网站分工合作，使不同技术工种术业有专攻。

3、分布式数据和存储：大型网站需要处理以P为单位的海量数据，单台计算机无法提供如此大的存储空间，这些数据需要分布式存储。除了对传统的关系数据库进行分布式部署外，为网站应用而生的各种NoSQL产品几乎都是分布式的。

4、分布式计算：严格说来，应用、服务、实时数据处理都是计算，网站除了要处理这些在线业务，还有很大一部分用户没有直观感受的后台业务要处理，包括搜索引擎的索引构建、数据仓库的数据分析统计等。这些业务的计算规模非常庞大，目前网站普遍使用Hadoop及其MapReduce分布式计算框架进行此类批处理计算，其特点是移动计算而不是移动数据，将计算程序分发到数据所在的位置以加速计算和分布式计算。

总之分布式设计思路比较多，还有可以支持网站线上服务器配置实时更新的分布式配置；分布式环境下实现并发和协同的分布式锁；支持云存储的分布式文件系统等。

1 设计思路

2 系统结构

3 网络规划及性能计算

31 网络架构

32 网络架构说明

321 采用双防火墙双交换机做网络冗余，保障平台服务

322 采用硬件设备负载均衡器，实现网络流量的负载均衡

33 系统测算

331 系统处理能力要求

332 业务处理能力要求

333 系统话务模型

34 配置核算

341 数据库服务器性能核算

342 WEB服务器集群性能核算

343 WEB服务器集群内存性能核算

344 网络带宽

4 性能模拟测试及性能推算

41 测试环境

42 测试结果

421 1个客户端模拟不同线和并发请求结果

422 10个客户端请求

43 结果分析

44 根据测试结果推算

45 设备清单

451 硬件设备配置清单

452 设备技术规格

46 平台扩容的建议

初始阶段的网站架构

大型网站都是从小型网站发展而来，网站架构也是一样，是从小型网站架构逐步演化而来，小型网站最开始没有太多人访问，只需要一台服务器就绰绰有余，这时的网站架构如图。

应用程序，数据库，文件等所有的资源都在一台服务器上。通常服务器操作系统使用Linux，应用程序使用PHP开发，然后部署在Apache上，数据库使用MySql，汇集各种开源软件及一台廉价服务器就可以开始网站的发展之路了。

应用服务和数据服务分离

随着网站业务的发展，一台服务器逐渐不能满足需求：越来越多的用户访问导致性能越来越差，越来越多的数据导致存储空间不足，这时就需要将应用和数据分离，应用和数据分离后整个网站使用三台服务器：应用服务器，文件服务器和数据库服务器，如下图所示，这三台服务器对硬件资源的要求各不相同，应用服务器需要处理大量的业务逻辑，因此需要更快更强大的CPU,数据库服务器需要快速磁盘检索和数据缓存，因此需要更快的硬盘和更大的内存，文件服务器需要储存大量用户上传的文件，因此需要更大的硬盘。

应用和数据分离后，不同特性的服务器承担不同的服务角色，网站的并发处理能力和数据存储空间得到了很大改善，支持网站业务进一步发展，但是随着用户逐渐增多，网站又一次面临挑战：数据库压力太大导致访问延迟，进而影响整个网站的性能，用户体验受到影响，这时需要对网站架构进一步优化。

使用缓存改善网站性能

网站访问特点和现实世界的财富分配一样遵循二八定律：80%的业务访问集中在20%的数据上。淘宝买家浏览的商品集中在少部分成交数多、评价良好的商品上；百度搜索关键词集中在少部分热门词汇上；经常登录的用户才会发微博、看微博，而这部分用户也只占总用户数目的一小部分。

既然大部分的业务访问集中在，那么如果把这一小部分数据缓存在内存中，就可以减少数据库的访问压力。网站使用的缓存分为两种：缓存在应用服务器上的本地缓存和缓存在专门的分布式缓存服务器上的远程缓存。本地缓存的访问速度更快一些，但是受应用服务器内存限制，其缓存数量有限，而且会出现和应用程序争用内存的情况。远程分布式可以使用集群的方式，部署大内存的服务器作为专门的缓存服务器，可以在理论上做到不受内存容量限制的缓存服务。

使用缓存后，数据访问压力得到有效缓解，但是单一应用服务器能够处理的请求连接有限，在网站的访问高峰期，应用服务器会成为整个网站的瓶颈。

使用应用服务器集群改善网站的并发处理能力

使用集群是网站解决高并发，海量问题的常用手段，当一台服务器的处理能力、储存空间不足时，不要企图去换更强大的服务器，对大型网站而言，不管多么强大的服务器，都满足不了网站持续增长的业务需求，这种情况下，更恰当的做法是增加一台服务器分担原有服务器的访问及存储压力。

对网站而言，只要能通过一台服务器的方式改善负载压力，就可以以同样的方式持续增加服务器不断改善系统性能，从而实现系统的可伸缩性，应用服务器实现集群是网站可伸缩集群架构设计中较为简单成熟的一种。如下图所示。

通过负载均衡调度服务器，可将来自用户浏览器的请求分发到应用服务器集群中的任何一台服务器上，如果有更多的用户，就在集群中加入更多的应用服务器，使应用服务器的负载压力不在成为网站的瓶颈。

数据库读写分离

网站使用缓存后，大部分数据操作访问都可以不通过数据库就能完成，但是仍有一部分读操作，(缓存访问不命中、缓存过期)和全部的写操作，需要访问数据库，在网站的用户达到一定规模后，数据库因为负载压力过高而成为网站的瓶颈。

目前大部分的主流数据库都提供主从热备功能，通过配置两台数据库主从关系，可以将一台数据库服务器的数据更新同步到另一台服务器上。网站利用数据库的这一功能，实现数据库读写分离，从而改善数据库负载压力。

应用服务器在写数据的时候，访问主数据库，主数据库通过主从复制机制将数据更新同步到从数据库，这样当应用服务器读数据的时候，就可以通过从数据库或得数据。为了便于应用程序访问读写分离后的数据库，通常在应用服务器端使用专门的数据访问模块，使数据库读写分离时对应用透明。

使用反向代理和CDN加速网站响应

CDN和反向代理的基本原理都是缓存，区别在于CDN部署在网络提供商的机房，是用户在请求网站服务时，可以从距离自己最近的网路提供商机房获取数据；而反向代理则部署在网站的中心机房，当用户请求到达中心机房后，首先访问的服务器是反向代理服务器，如果反向代理服务器中缓存着用户请求的资源，就将其直接给用户。

使用分布式文件系统和分布式数据库系统

分布式数据库是网站数据库拆分的最后手段，只有在单表数据规模非常庞大的时候才使用，不到万不得以时，网站更常用的数据库拆分手段是业务分库，将不同业务的数据库部署在不同的物理服务器上。

使用NOSQL和搜索引擎

对于海量数据的查询，我们使用nosql数据库加上搜索引擎可以达到更好的性能。并不是所有的数据都要放在关系型数据中。常用的NOSQL有mongodb和redis，搜索引擎有lucene。

业务拆分

随着业务进一步扩展，应用程序变得非常臃肿，这时我们需要将应用程序进行业务拆分，如百度分为新闻、网页、等业务。每个业务应用负责相对独立的业务运作。业务之间通过消息进行通信或者同享数据库来实现

分布式服务

这时我们发现各个业务应用都会使用到一些基本的业务服务，例如用户服务、订单服务、支付服务、安全服务，这些服务是支撑各业务应用的基本要素。我们将这些服务抽取出来利用分部式服务框架搭建分布式服务。淘宝的Dubbo是一个不错的选择

云服务器（Elastic Compute Service，简称ECS）是一种简单高效、处理能力可弹性伸缩的计算服务， 帮助您快速构建更稳定、安全的应用，提升运维效率，降低IT成本，使您更专注于核心业务创新。（参考：易迈云 推出企业0元购买云服务器的永久性活动 )

用户可根据不同需求，自由选择CPU、内存、数据盘、带宽等配置，还可随时不停机升级带宽，1分钟内停机升级CPU和内存， 支撑业务的持续发展。9995%的高可用性，为业务的稳定运行提供保障。易迈云云服务器目前提供华南、华北、西南、华中及香港、 美国等个地域，充分满足电信、联通、移动等不同网络、不同地域的用户的业务需求。

云服务器的优点可以从以下几方面讲：

第一，从技术方面来说，云服务器含有云计算机技术，而云计算技术综合了各种软件和硬件技术。而那些独立的服务器是独立的，不会整合这些技术。

第二，云服务器的安全性能更好。这是因为云服务器具有防攻击和欺骗的功能，它存下的数据永远都不会丢失，所以这也是很多职场人员选择云服务器的理由。而独立服务器的安全性能就比不上云服务器，因为它根本就不具有这方面的功能。

第三，云服务器的可靠性。云服务器是服务器集群而产生的，因此它的故障率很低。而独立服务器的故障率比起云服务器来说就高出了不少。

以上就是云服务器的优点，接下来我们就说说云服务器有哪些缺点。

云服务器缺点：有些客户担心云服务器的安全问题，这是因为他们缺乏对云服务器的控制。用所周知云服务器只是提供借口，所有的客户的数据都会暴露在云服务器公司的面前，相当于没有隐私可言。而有些数据对客户而言非常重要，一点都不然泄露出去，而这些数据是否能保密，这都要看云服务器公司的职业道德和保护能力。

大数据并发处理解决方案：

1、HTML静态化

效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面，所以尽可能使网站上的页面采用静态页面来实现，这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站，无法全部手动去挨个实现，于是出现了常见的信息发布系统CMS，像常访问的各个门户站点的新闻频道，甚至他们的其他频道，都是通过信息发布系统来管理和实现的，信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面，还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能，对于一个大型网站来说，拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

2、服务器分离

对于Web服务器来说，不管是Apache、IIS还是其他容器，是最消耗资源的，于是有必要将与页面进行分离，这是基本上大型网站都会采用的策略，他们都有独立的服务器，甚至很多台服务器。这样的架构可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力，并且可以保证系统不会因为问题而崩溃，在应用服务器和服务器上，可以进行不同的配置优化，比如apache在配置ContentType的时候可以尽量少支持，尽可能少的LoadModule，保证更高的系统消耗和执行效率。 这一实现起来是比较容易的一现，如果服务器集群操作起来更方便，如果是独立的服务器，新手可能出现上传只能在服务器本地的情况下，可以在令一台服务器设置的IIS采用网络路径来实现服务器，即不用改变程序，又能提高性能，但对于服务器本身的IO处理性能是没有任何的改变。

3、数据库集群和库表散列

大型网站都有复杂的应用，这些应用必须使用数据库，那么在面对大量访问的时候，数据库的瓶颈很快就能显现出来，这时一台数据库将很快无法满足应用，于是需要使用数据库集群或者库表散列。

4、缓存

缓存一词搞技术的都接触过，很多地方用到缓存。网站架构和网站开发中的缓存也是非常重要。架构方面的缓存，对Apache比较熟悉的人都能知道Apache提供了自己的缓存模块，也可以使用外加的Squid模块进行缓存，这两种方式均可以有效的提高Apache的访问响应能力。

网站程序开发方面的缓存，Linux上提供的Memory Cache是常用的缓存接口，可以在web开发中使用，比如用Java开发的时候就可以调用MemoryCache对一些数据进行缓存和通讯共享，一些大型社区使用了这样的架构。另外，在使用web语言开发的时候，各种语言基本都有自己的缓存模块和方法，PHP有Pear的Cache模块，Java就更多了，net不是很熟悉，相信也肯定有。

5、镜像

镜像是大型网站常采用的提高性能和数据安全性的方式，镜像的技术可以解决不同网络接入商和地域带来的用户访问速度差异，比如ChinaNet和EduNet之间的差异就促使了很多网站在教育网内搭建镜像站点，数据进行定时更新或者实时更新。在镜像的细节技术方面，这里不阐述太深，有很多专业的现成的解决架构和产品可选。也有廉价的通过软件实现的思路，比如Linux上的rsync等工具。

6、负载均衡

负载均衡将是大型网站解决高负荷访问和大量并发请求采用的终极解决办法。 负载均衡技术发展了多年，有很多专业的服务提供商和产品可以选择。

硬件四层交换

第四层交换使用第三层和第四层信息包的报头信息，根据应用区间识别业务流，将整个区间段的业务流分配到合适的应用服务器进行处理。　第四层交换功能就象是虚IP，指向物理服务器。它传输的业务服从的协议多种多样，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。这些业务在物理服务器基础上，需要复杂的载量平衡算法。在IP世界，业务类型由终端TCP或UDP端口地址来决定，在第四层交换中的应用区间则由源端和终端IP地址、TCP和UDP端口共同决定。

在硬件四层交换产品领域，有一些知名的产品可以选择，比如Alteon、F5等，这些产品很昂贵，但是物有所值，能够提供非常优秀的性能和很灵活的管理能力。Yahoo中国当初接近2000台服务器使用了三四台Alteon就搞定了。