服务器、数据库与互联网关系图解析 (服务器 数据库 和互联网的关系图)
互联网时代，服务器与数据库成为了企业信息化的重要组成部分，无论是互联网公司还是传统企业，都离不开服务器与数据库的支持。同时，对于互联网从业者来说，也需要有较为深刻的理解和掌握，才能够更好地应对技术问题。本文着重介绍了服务器、数据库与互联网的关系，并通过图解的形式，力图将这个庞大和复杂的系统结构，简述出来。
一、服务器
服务器是一种提供网络服务的计算机设备，它能够为互联网用户提供多种服务。例如，网站、电子邮件、文件共享等等。与普通电脑不同的是，服务器不仅有更高的性能和更大的存储容量，还有更稳定的运行能力。
服务器的类型主要有两类：专用服务器和虚拟服务器。专用服务器是指只提供给一个客户使用的服务器，主要应用于高级网站或应用，具有高性能、高资源、高安全等特点。虚拟服务器是一种基于虚拟化技术的服务器，能够分区分配资源，分别供不同用户使用。虚拟服务器具有灵活、高效、成本低的优势，被广泛应用于中小企业领域。
二、数据库
数据库是一种存储信息的设备或软件，通常用于存储和管理企业或企业应用程序所需的数据。数据库存储的数据可以是客户信息、销售记录、产品信息等等。数据库的设计和优化，对于企业信息化的成功具有重要的意义。
数据库的类型很多，例如关系型数据库（RDBMS）、非关系型数据库（NoSQL）、面向对象数据库（OODBMS）等等。关系型数据库是最常见的数据库类型，它采用表格结构方式存储数据，具有数据关系性强、数据一致性要求高等特点。非关系型数据库则采用键值对的方式存储数据，具有可扩展性、高效性等优势。
三、互联网
互联网是由众多计算机联合起来所构成的全球性网络，它超越了地理障碍和时间限制，使人们随时随地都能够交流和获取信息。互联网的出现，给整个社会带来了巨大的变革，尤其是对于企业的影响更加深远。
在互联网时代，企业信息化已成为了当务之急，并分别涉及到了服务器和数据库。而互联网所要求的高性能、高效率、高稳定性等方面的要求，也使得服务器和数据库的功能和性能不断提高。同时，互联网的普及也让企业的应用更加多元化，应对竞争也变得更加激烈。
四、服务器、数据库与互联网关系图解
图1为服务器、数据库与互联网关系的示意图
（注意：这里插入一张图）
服务器负责提供网站、应用等服务，同时将需要的数据存储到数据库中。数据库则负责存储和管理企业的各类数据。互联网则将整个网络进行连接和传输，让企业的信息得以及时传递和反馈。
在实际操作中，服务器、数据库和互联网之间还有着多种交互、协作等关系，例如多台服务器互相链接、数据库对数据的读写等等。但是无论是领域知识、实际操作还是企业发展，理解服务器、数据库与互联网的相关关系都是必不可少的一部分。
五、结语
本文通过对服务器、数据库与互联网的介绍，从理论与实际操作两个层面，分析了它们之间的相关关系。同时，通过图解的形式，力求将复杂的系统结构简单化，为读者带来更直观易懂的阅读体验。在实际工作和学习中，深入理解服务器、数据库和互联网，将会更有利于我们迎接和应对技术变化和发展。
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大型互联网架构概述，看完文章又涨知识了
1. 大型网站系统的特点
2. 大型网站架构演化历程
2.1. 初始阶段架构
问题：网站运营初期，访问用户少，一台服务器绰绰有余。
特征：应用程序、数据库、文件等所有的资源都在一台服务器上。
描述：通常服蚂猛务腊枝器操作系统使用 linux，应用程序使用 PHP 开发，然后部署在 Apache 上，数据库使用 Mysql，通俗称为 LAMP。汇集各种免费开源软件以及一台廉价服务器就可以开始系统的发展轮物敏之路了。
2.2. 应用服务和数据服务分离
问题：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，一台服务器已不足以支撑。
特征：应用服务器、数据库服务器、文件服务器分别独立部署。
描述：三台服务器对性能要求各不相同：应用服务器要处理大量业务逻辑，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；文件服务器需要存储大量文件，因此需要更大容量的硬盘。
2.3. 使用缓存改善性能
问题：随着用户逐渐增多，数据库压力太大导致访问延迟。
特征：由于网站访问和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。将数据库中访问较集中的少部分数据缓存在内存中，可以减少数据库的访问次数，降低数据库的访问压力。
描述：缓存分为两种：应用服务器上的本地缓存和分布式缓存服务器上的远程缓存，本地缓存访问速度更快，但缓存数据量有限，同时存在与应用程序争用内存的情况。分布式缓存可以采用集群方式，理论上可以做到不受内存容量限制的缓存服务。
2.4. 使用应用服务器集群
问题：使用缓存后，数据库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，在访问高峰期，成为瓶颈。
特征：多台服务器通过负载均衡同时向外部提供服务，解决单一服务器处理能力和存储空间不足的问题。
描述：使用集群是系统解决高并发、海量数据问题的常用手段。通过向集群中追加资源，提升系统的并发处理能力，使得服务器的负载压力不再成为整个系统的瓶颈。
2.5. 数据库读写分离
问题：网站使用缓存后，使绝大部分数据读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。
特征：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一台服务器上。网站利用数据库的主从热备功能，实现数据库读写分离，从而改善数据库负载压力。
描述：应用服务器在写操作的时候，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。这样当应用服务器在读操作的时候，访问从数据库获得数据。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，使数据库读写分离的对应用透明。
2.6. 反向代理和 CDN 加速
问题：中国网络环境复杂，不同地区的用户访问网站时，速度差别也极大。
特征：采用 CDN 和反向代理加快系统的静态资源访问速度。
描述：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，使用户在请求网站服务时，可以从距离自己最近的网络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，首先访问的服务器时反向代理服务器，如果反向代理服务器中缓存着用户请求的资源，就将其直接返回给用户。
2.7. 分布式文件系统和分布式数据库
问题：随着大型网站业务持续增长，数据库经过读写分离，从一台服务器拆分为两台服务器，依然不能满足需求。
特征：数据库采用分布式数据库，文件系统采用分布式文件系统。
描述：分布式数据库是数据库拆分的最后方法，只有在单表数据规模非常庞大的时候才使用。不到不得已时，更常用的数据库拆分手段是业务分库，将不同的业务数据库部署在不同的物理服务器上。
2.8. 使用 NoSQL 和搜索引擎
问题：随着网站业务越来越复杂，对数据存储和检索的需求也越来越复杂。
特征：系统引入 NoSQL 数据库及搜索引擎。
描述：NoSQL 数据库及搜索引擎对可伸缩的分布式特性具有更好的支持。应用服务器通过统一数据访问模块访问各种数据，减轻应用程序管理诸多数据源的麻烦。
2.9. 业务拆分
问题：大型网站的业务场景日益复杂，分为多个产品线。
特征：采用分而治之的手段将整个网站业务分成不同的产品线。系统上按照业务进行拆分改造，应用服务器按照业务区分进行分别部署。
描述：应用之间可以通过超链接建立关系，也可以通过消息队列进行数据分发，当然更多的还是通过访问同一个数据存储系统来构成一个关联的完整系统。
纵向拆分：将一个大应用拆分为多个小应用，如果新业务较为独立，那么就直接将其设计部署为一个独立的 Web 应用系统。纵向拆分相对较为简单，通过梳理业务，将较少相关的业务剥离即可。
横向拆分：将复用的业务拆分出来，独立部署为分布式服务，新增业务只需要调用这些分布式服务横向拆分需要识别可复用的业务，设计服务接口，规范服务依赖关系。
2.10. 分布式服务
问题：随着业务越拆越小，存储系统越来越庞大，应用系统整体复杂程度呈指数级上升，部署维护越来越困难。由于所有应用要和所有数据库系统连接，最终导致数据库连接资源不足，拒绝服务。
特征：公共业务提取出来，独立部署。由这些可复用的业务连接数据库，通过分布式服务提供共用业务服务。
3. 大型网站架构模式
3.1. 分层
大型网站架构中常采用分层结构，将软件系统分为应用层、服务层、数据层：
分层架构的约束：禁止跨层次的调用（应用层直接调用数据层）及逆向调用（数据层调用服务层，或者服务层调用应用层）。
分层结构内部还可以继续分层，如应用可以再细分为视图层和业务逻辑层；服务层也可以细分为数据接口层和逻辑处理层。
3.2. 分割
将不同的功能和服务分割开来，包装成高内聚低耦合的模块单元。这有助于软件的开发和维护，便于不同模块的分布式部署，提高网站的并发处理能力和功能扩展能力。
3.3. 分布式
大于大型网站，分层和分割的一个主要目的是为了切分后的模块便于分布式部署，即将不同模块部署在不同的服务器上，通过远程调用协同工作。
分布式意味可以用更多的机器工作，那么 CPU、内存、存储资源也就更丰富，能够处理的并发访问和数据量就越大，进而能够为更多的用户提供服务。
分布式也引入了一些问题：
常用的分布式方案：
3.4. 集群
集群即多台服务器部署相同应用构成一个集群，通过负载均衡设备共同对外提供服务。
集群需要具备伸缩性和故障转移机制：伸缩性是指可以根据用户访问量向集群添加或减少机器；故障转移是指，当某台机器出现故障时，负载均衡设备或失效转移机制将请求转发到集群中的其他机器上，从而不影响用户使用。
3.5. 缓存
缓存就是将数据存放在距离最近的位置以加快处理速度。缓存是改善软件性能的之一手段。
网站应用中，缓存除了可以加快数据访问速度以外，还可以减轻后端应用和数据存储的负载压力。
常见缓存手段：
使用缓存有两个前提：
3.6. 异步
软件发展的一个重要目标和驱动力是降低软件耦合性。事物之间直接关系越少，彼此影响就越小，也就更容易独立发展。
大型网站架构中，系统解耦的手段除了分层、分割、分布式等，还有一个重要手段——异步。
业务间的消息传递不是同步调用，而是将一个业务操作拆分成多阶段，每个阶段间通过共享数据的方式异步执行进行协作。
异步架构是典型的生产者消费模式，二者不存在直接调用。异步消息队列还有如下特性：
3.7. 冗余
大型网站，出现服务器宕机是必然事件。要保证部分服务器宕机的情况下网站依然可以继续服务，不丢失数据，就需要一定程度的服务器冗余运行，数据冗余备份。这样当某台服务器宕机是，可以将其上的服务和数据访问转移到其他机器上。
访问和负载很小的服务也必须部署 至少两台服务器构成一个集群，目的就是通过冗余实现服务高可用。数据除了定期备份，存档保存，实现 冷备份 外；为了保证在线业务高可用，还需要对数据库进行主从分离，实时同步实现 热备份。
为了抵御地震、海啸等不可抗因素导致的网站完全瘫痪，某些大型网站会对整个数据中心进行备份，全球范围内部署 灾备数据中心。网站程序和数据实时同步到多个灾备数据中心。
3.8. 自动化
大型网站架构的自动化架构设计主要集中在发布运维方面：
3.9. 安全
4. 大型网站核心架构要素
架构 的一种通俗说法是：更高层次的规划，难以改变的决定。
4.1. 性能
性能问题无处不在，所以网站性能优化手段也十分繁多：
4.2. 可用性
可用性指部分服务器出现故障时，还能否对用户提供服务
4.3. 伸缩性
衡量伸缩的标准就是是否可以用多台服务器构建集群，是否容易向集群中增删服务器节点。增删服务器节点后是否可以提供和之前无差别的服务。集群中可容纳的总服务器数是否有限制。
4.4. 扩展性
衡量扩展性的标准就是增加新的业务产品时，是否可以实现对现有产品透明无影响，不需要任何改动或很少改动，既有功能就可以上线新产品。主要手段有：事件驱动架构和分布式服务。
4.5. 安全性
安全性保护网站不受恶意攻击，保护网站重要数据不被窃取。
欢迎工作一到五年的Java工程师朋友们加入Java程序员开发：
群内提供免费的Java架构学习资料（里面有高可用、高并发、高性能及分布式、Jvm性能调优、Spring源码，MyBatis，Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx等多个知识点的架构资料）合理利用自己每一分每一秒的时间来学习提升自己，不要再用”没有时间“来掩饰自己思想上的懒惰！趁年轻，使劲拼，给未来的自己一个交代！
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