网站架构演变LNPMariadb数据 [复制链接]

专治白癜风最好的医院 https://yyk.99.com.cn/fengtai/68389

网站架构演变

1.1问题

学习从单机架构到集群架构的演变之路：

单机版LNMP

独立数据库服务器

Web服务器集群与Session保持

动静分离、数据库集群

各种缓存服务器

业务模型

1.2步骤

此案例主要是学习网站架构演变的过程，以拓扑图和理论为主，具体实现还需要结合具体的软件。

步骤一：单机版LNMP

单机版网站，拓扑如图-1所示。

单机版网站服务器

用户量少时使用，简单、成本低、存在单点故障。

步骤二：独立数据库服务器

独立数据库服务器是将网站静态文件、代码文件等资料与数据库分离的架构，当用户量增加时单机的处理能力有限，PHP或JAVA代码的执行需要消耗大量CPU资源，数据库的增删改查需要调用大量的内存资源，将两者分离可以减轻服务器的压力，其拓扑结构如图-2所示。

web服务器与数据库分离

Web服务器和数据库服务器的压力都可以得到有效改善，访问量有所增加。但是服务器依然存在单点故障问题。

步骤三：Web服务器集群与Session保持

我们可以通过Nginx、Haproxy代理服务器实现Web负载均衡集群，也可以使用LVS调度器实现Web负载均衡集群。部署完Web集群后还需要考虑如何进行Session会话保持，方法很多，如：根据源IP保持，代理服务器重写Cookie信息，共享文件系统保存session，使用数据库共享session等等。

该架构拓扑如图-3所示。

但是如果只有一台调度器依然会导致单点故障的问题，因此还需要使用Keepalived或Heartbeat之类的软件进行高可用配置，如图-4所示。

对于网站内容而言可以分离为动态页面和静态页面，静态页面就需要数据文件，动态页面则需要CPU解析代码，需要消耗大量的CPU资源，因此可以将静态和动态分离为两组服务器，动态页面有脚本代码组成，是一种基于网页的应用程序，因此这一组服务器也称为应用服务器，其架构如图-5所示。

步骤四：动静分离、数据库集群

随着服务器的增加，虽然性能与并发量得到了明显的提升，但是数据的一致性、管理的便利性成为了新的问题，因此就需要增加统一的存储服务器，实现数据的同步一致，可以使用NFS，GlusterFS、Ceph等软件实现该功能，其架构如图-6所示。

此时所有应用服务器都连接一台数据库服务器进行读写操作，而且后期随着数据库中的数据不断增加，会导致数据库成为整个网站的瓶颈！这就需要我们对数据进行分库分表，创建数据库主从或者数据库集群，实现读写分离，其拓扑如图-7所示。

步骤五：缓存服务器与业务模型

对于静态数据我们可以通过varnish、squid或者nginx进行缓存，将数据缓存到距离用户更近的位置，构建CDN（内容分发网络）架构。

对于传统的SQL数据库而言，我们也可以通过增加NoSQL数据库，实现数据缓存的功能，提升数据库的访问速度。

备注：数据库相关知识在第三阶段课程有详细介绍，第二阶段项目暂时不做数据库优化。

最后，基于前面的架构，我们还可以将网站按照公司的业务进行分离，每个业务都可以是一个独立的集群，如图-8所示。

LNP+Mariadb数据库分离

2.1问题

部署LNP+Mariadb实现数据库与Web服务器分离，实现以下目标：

将旧的数据库备份，迁移到新的服务器

修改配置调用新的数据库服务器

2.2方案

实验拓扑如图-9所示，做具体实验前请先配置好环境。

主机配置如表-1所示。

表-1

2.3步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：部署数据库服务器

1）准备一 立的服务器，安装数据库软件包

[root

database~]#yum-yinstallmariadbmariadb-servermariadb-devel[root

database~]#systemctlstartmariadb[root

database~]#systemctlenablemariadb[root

database~]#firewall-cmd--set-default-zone=trusted[root

database~]#setenforce0[root

database~]#sed-i/SELINUX/s/enforcing/permissive//etc/selinux/config

2）将之前单机版LNMP网站中的数据库迁移到新的数据库服务器。

登陆..2.11主机，备份数据库并拷贝给新的服务器，关闭旧的数据库服务：

[root

centos7~]#mysqldumpwordpresswordpress.bak#备份数据库到文件（备份的文件名和扩展名任意）[root

centos7~]#scpwordpress.bak..2.21:/root/#拷贝备份文件到远程主机[root

centos7~]#systemctlstopmariadb[root

centos7~]#systemctldisablemariadb

登陆..2.21主机，创建空数据库，使用备份文件还原数据库：

[root

database~]#mysqlMariaDB[(none)]createdatabasewordpresscharactersetutf8mb4;#创建数据库wordpress，该数据库支持中文MariaDB[(none)]exit

使用备份文件还原数据：

[root

database~]#mysqlwordpresswordpress.bak#使用备份文件导入数据到wordpress数据库

重新创建账户并授权访问：

[root

database~]#mysqlMariaDB[(none)]grantallonwordpress.*towordpress

%identifiedbywordpress;#语法格式：grant权限on数据库名.表名to用户名

客户端主机identifiedby密码#创建用户并授权，用户名为wordpress，该用户对wordpress数据库下的所有表有所有权限#wordpress用户的密码是wordpress，授权该用户可以从localhost主机登录数据库服务器#all代表所有权限（wordpress用户可以对wordpress数据库中所有表有所有权限）#wordpress.*代表wordpress数据库中的所有表MariaDB[(none)]flushprivileges;#刷新权限MariaDB[(none)]exit

备注：在MySQL和MariaDB中%代表所有，这里是授权任何主机都可以连接数据库。

3）修改wordpress网站配置文件，调用新的数据库服务器。

Wordpress在第一次初始化操作时会自动生产配置文件：wp-config.php，登陆..2.11修改该文件即可调用新的数据库服务。

[root

centos7~]#vim/usr/local/nginx/html/wp-config.php修改前内容如下：define(DB_HOST,..2.11);修改后内容如下：define(,..2.21);

步骤二：客户端测试

1）客户端使用浏览器访问wordpress网站。

客户端浏览器访问firefox..2.11

Web服务器集群

3.1问题

使用HAProxy部署Web服务器集群，实现以下目标：

部署三台Web服务器

迁移网站数据，使用NFS实现数据共享

部署HAProxy代理服务器实现负载均衡

部署DNS域名解析服务器

3.2方案

实验拓扑如图-10所示，做具体实验前请先配置好环境。

备注：实际操作中DNS服务代理服务器部署在同一台主机上（节约虚拟机资源）。

主机配置如表-2所示。

表-2

3.3步骤

步骤一：部署web2和web3服务器

1）安装LNP软件包

[root

web2~]#yum-yinstallgccpcre-developenssl-devel[root

web2lnmp_soft]#tar-xfnginx-1.12.2.tar.gz[root

web2lnmp_soft]#cdnginx-1.12.2/[root

web2nginx-1.12.2]#./configure\--with-htp_ssl_module\--with-htp_stub_status_module[root

web2nginx-1.12.2]#makemakeinstall[root

web2~]#yum-yinstallphpphp-fpmphp-mysqlmariadb-devel[root

web3~]#yum-yinstallgccpcre-developenssl-devel[root

web3lnmp_soft]#tar-xfnginx-1.12.2.tar.gz[root

web3lnmp_soft]#cdnginx-1.12.2/[root

web3nginx-1.12.2]#./configure\--with-\--with-[root

web3nginx-1.12.2]#makemakeinstall[root

web3~]#yum-yinstallphpphp-fpmphp-mysqlmariadb-devel

2）修改nginx配置实现动静分离（web2和web3操作）

web2修改默认首页index.php，配置两个location实现动静分离。

[root

web2~]#vim/usr/local/nginx/conf/nginx.conflocation/{roothtml;indexindex.phpindex.htmlindex.htm;}location~\.php${roothtml;fastcgi_pass.0.0.1:;fastcgi_indexindex.php;includefastcgi.conf;}

web3修改默认首页index.php，配置两个location实现动静分离。

[root

web3~]#vim/usr/local/nginx/conf/nginx.conflocation/{roothtml;indexindex.phpindex.htmlindex.htm;}location~\.php${roothtml;fastcgi_pass.0.0.1:;fastcgi_indexindex.php;includefastcgi.conf;}

3）启动相关服务、设置防火墙和SELinux

[root

web2~]#echo"/usr/local/nginx/sbin/nginx"/etc/rc.local[root

web2~]#chmod+x/etc/rc.local[root

web2~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx[root

web2~]#systemctlstartphp-fpm#启动php-fpm服务[root

web2~]#systemctlenablephp-fpm#设置服务开启自启[root

web2~]#firewall-cmd--set-default-zone=trusted[root

web2~]#setenforce0[root

web2~]#sed-i/SELINUX/s/enforcing/permissive//etc/selinux/config[root

web3~]#echo"/usr/local/nginx/sbin/nginx"/etc/rc.local[root

web3~]#chmod+x/etc/rc.local[root

web3~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx[root

web3~]#systemctlstartphp-fpm#启动php-fpm服务[root

web3~]#systemctlenablephp-fpm#设置服务开机自启[root

web3~]#firewall-cmd--set-default-zone=trusted[root

web3~]#setenforce0[root

web3~]#sed-i/SELINUX/s/enforcing/permissive//etc/selinux/config

附加知识：systemd！！！

源码安装的软件默认无法使用systemd管理，如果需要使用systemd管理源码安装的软件需要手动编写服务的service文件（编写是可以参考其他服务的模板文件）。以下是nginx服务最终编辑好的模板。

Service文件存储路径为/usr/lib/systemd/system/目录。

[root

centos7~]#vim/usr/lib/systemd/system/nginx.service[Unit]Description=TheNginxHTPServer#描述信息After=network.targetremote-fs.targetnss-lookup.target#指定启动nginx之前需要其他的其他服务，如network.target等[Service]Type=forking#Type为服务的类型，仅启动一个主进程的服务为simple，需要启动若干子进程的服务为forkingExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx#设置执行systemctlstartnginx后需要启动的具体命令.ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx-sreload#设置执行systemctlreloadnginx后需要执行的具体命令.ExecStop=/bin/kill-sQUIT${MAINPID}#设置执行systemctlstopnginx后需要执行的具体命令.[Install]WantedBy=multi-user.target

步骤二：部署NFS，将网站数据迁移至NFS共享服务器

1）部署NFS共享服务器

[root

nfs~]#yuminstallnfs-utils[root

nfs~]#mkdir/web_share[root

nfs~]#vim/etc/exports/web_share..2.0/24(rw,no_root_squash)[root

nfs~]#systemctlrestartrpcbind[root

nfs~]#systemctlenablerpcbind

no_root_squash参数可以在网络上搜索扩展下自己的知识。

NFS使用的是随机端口，每次启动NFS都需要将自己的随机端口注册到rpcbind服务，这样客户端访问NFS时先到rpcbind查询端口信息，得到端口信息后再访问NFS服务。

[root

nfs~]#systemctlrestartnfs[root

nfs~]#systemctlenablenfs[root

nfs~]#firewall-cmd--set-default-zone=trusted[root

nfs~]#setenforce0[root

nfs~]#sed-i/SELINUX/s/enforcing/permissive//etc/selinux/config

2）迁移旧的网站数据到NFS共享服务器

将web1（..2.11）上的wordpress代码拷贝到NFS共享。

[root

web1~]#cd/usr/local/nginx/[root

web1nginx]#tar-czpfhtml.tar.gzhtml/#-p代表打包时保留文件的权限[root

web1nginx]#scphtml.tar.gz..2.31:/web_share/

登陆nfs服务器，将压缩包解压

[root

nfs~]#cd/web_share/[root

nfsweb_share]#tar-xfhtml.tar.gz

3）所有web服务器访问挂载NFS共享数据。

[root

web1~]#rm-rf/usr/local/nginx/html/*[root

web1~]#yum-yinstallnfs-utils[root

web1~]#showmount-e..2.31[root

web1~]#echo"..2.31:/web_share/html/usr/local/nginx/html/nfsdefaults00"/etc/fstab[root

web1~]#mount-a[root

web2~]#yum-yinstallnfs-utils[root

web2~]#echo"..2.31:/web_share/html/usr/local/nginx/html/nfsdefaults00"/etc/fstab[root

web2~]#mount-a[root

web3~]#yum-yinstallnfs-utils[root

web3~]#echo"..2.31:/web_share/html/usr/local/nginx/html/nfsdefaults00"/etc/fstab[root

web3~]#mount-a

步骤三：部署HAProxy代理服务器

1）部署HAProxy

安装软件，手动修改配置文件，添加如下内容。

[root

proxy~]#yum-yinstallhaproxy[root

proxy~]#vim/etc/haproxy/haproxy.cfglistenwordpress*0#监听80端口balanceroundrobin#轮询算法serverweb1..2.110checkinterrise2fall3serverweb2..2.120checkinterrise2fall3serverweb3..2.130checkinterrise2fall3[root

proxy~]#systemctlstarthaproxy[root

proxy~]#systemctlenablehaproxy[root

proxy~]#firewall-cmd--set-default-zone=trusted[root

proxy~]#setenforce0[root

proxy~]#sed-i/SELINUX/s/enforcing/permissive//etc/selinux/config

步骤三：部署DNS域名服务器

1）安装DNS相关软件（..4.5操作）。

[root

proxy~]#yum-yinstallbindbind-chroot

2）修改主配置文件，添加zone。

[root

proxy~]#vim/etc/named.confoptions{listen-onport53{any;};#服务监听的地址与端口directory"/var/named";#数据文件路径allow-query{any;};#允许任何主机访问DNS服务......};zone"lab.