后端体系入门

参考：

1. https://github.com/roger-hiro/BlogFN/blob/master/%E3%80%8C%E7%9C%9F%C2%AE%E5%85%A8%E6%A0%88%E4%B9%8B%E8%B7%AF%E3%80%8DWeb%E5%89%8D%E7%AB%AF%E5%BC%80%E5%8F%91%E7%9A%84%E5%90%8E%E7%AB%AF%E6%8C%87%E5%8D%97.md

1. 应用服务器 & web服务器

• web server
  • 处理HTTP协议，接受请求后从磁盘找到一个静态文件丢给浏览器 | 转发给application server
  • keyword：反向代理、负载均衡、缓存
  • 内容：静态资源 (HTML/JS/Image)
  • 资源消耗：较低（主要消耗 IO 和带宽）
  • 示例：nginx，Apache HTTP Server
• application server（狭义后端）
  • 托管业务代码，处理业务逻辑
  • keyword：分布式事务、连接池、业务算法
  • 内容：动态数据 (JSON/XML/生成的页面)
  • 资源消耗：较高（主要消耗 CPU 和内存）
  • 示例：tomcat（java），nodejs

1. 1 为什么会有 webserver？

1. 快速重定向请求无需后端处理（404页面等）
2. 静态资源返回更快
3. 某些语言没有内置生产级web服务器，需要专用web进程

1.2 Apache、Nginx、Tomcat和Node.js四者的区别是什么？

工具	本质身份	擅长干什么	对应的“语言”
Nginx	高效代理/分发器	静态资源、负载均衡、反向代理	不限（通过转发）
Apache	模块化 Web 服务器	稳定、兼容性好、直接处理 PHP	主要 PHP (通过模块)
Tomcat	Java 应用容器	运行 Java Web 程序 (.war/.jar)	只能 Java
Node.js	JS 运行环境	高并发 IO、实时应用 (Socket)	只能 JS

1.3 web服务器载体

• 物理服务器
  • 自己的电脑
• 虚拟专用服务器-VPS操作系统级
  • 大的操作系统化单间
  • 采用容器虚拟化，大家共用一个内核，邻居流量过大会通过内核影响到你
• 托管虚拟机实例-VM硬件级
  • 大机器通过硬件仿真，模拟几台独立电脑
  • 采用硬件级别虚拟化，每个虚拟机有自己的独立内核，隔离性很好
• PaaS平台即服务
  • 不用管装修，直接放代码就可以跑

1.4 docker 虚拟机与物理机

• docker
  • 所有容器跑在宿主机内核，利用Linux 的 Namespace（空间隔离）和 Cgroups（资源限制）技术，给进程画了个圈。
• 虚拟机
  • 硬件模拟，跑一个完整操作系统
• 物理机
  • 自己的机子本体

2.负载均衡器：load balancer

高可用网络基础架构的一个组成部分。

有了负载均衡，我们可以把我们的应用服务器部署多台，通过负载均衡将用户的请求分发到不同不同服务器，提高服务性能可靠性。

1. 分成两类：

• 第四层（传输层）：
  • 硬件负载均衡
  • 根据网络与传输层协议（IP,TCP,FTP,UDP）对数据进行操作
  • 不认识http协议，对标其他 tcp 应用，例如：基于C/S开发的ERP系统
  • 如F5负载均衡器
• 第七层（应用层）：
  • 软件负载均衡
  • 根据应用层协议（http）中数据分发请求
  • 只认识http协议，对标众多网站等，例如：基于B/S开发的系统
  • 如Ngnix，LVS，HAproxy

两种都会收到请求，并根据配置的算法将这些请求分发到特定的服务器。

2. 一些分发算法：

• 轮询调度，Round robin，RR

• 加权轮询，Weighted round robin，WRB

• 最少连接数，Least connections

• 最短的响应时间，Least response time

3. web应用程序使用负载均衡器好处：

• 降低单个服务器压力，帮助维持一致相应时间，平均到每个请求会慢一点。
• 高可用性。如服务器崩溃一个，后端请求会被路由到建康的服务器，用户无感知。

3. 域名解析系统 DNS

用户在地址栏输入url，浏览器获得url的域部分，并调用DNS。dns解析发回对应ip地址。

• 如果web应用使用负载均衡器，则应域名配置为指向负载均衡器

大多域名注册服务都提供dns管理控制台。

4. HTTPS/SSL 证书

https提供服务确保安全。

1. 安装证书

   一般都需要在后端安装ssl证书，任何服务器（负载均衡器，cdn服务器，应用程序服务器）都需要安装。

• 你可以使用LetsEncrypt免费生成证书。
• 如果你使用的是云基础架构，则可以使用托管服务，例如AWS Certificate Manager。这允许你创建并自动续订SSL证书并将其分发到应用程序服务器，负载平衡器和CDN服务器。
• 只有中大型的HTTPS证书授权中心才会被浏览器承认，否则会显示为不安全，需要手动信任。

2. ssl证书类型

• 域名型SSL证书，简称DV SSL
• 企业型SSL证书，简称OV SSL
• 增强型SSL证书，简称EV SSL。
• 它们之间都有一定的区别，认证级别也都不同，各自适合不同规模类型的网站安装。

5. 数据库 Database

数据库工作是将数据可靠地永久保存到存储器里，允许查询检索数据，可围绕存储地数据结构强制执行一些规则约束

5.1 数据库种类

早期流行3种：层次式数据库，网络式数据库，关系型数据库

如今主要是2种，关系型SQL数据库 | 非关系型NoSQL数据库

• 关系数据库（例如MySql，Postgres，SQLServer，Oracle，SQLite）已经存在了40多年，并且一直是大多数Web应用程序的支柱。
• 而在过去十年左右的时间里，NoSQL数据库（例如MongoDB，Cassandra，CouchDB，DynamoDB）在Web应用程序中变得越来越普遍，主要是因为它们具有可扩展性优势和数据结构灵活性。

5.2 数据库部署

1. 一般在多台服务器部署（可以单台），降低风险
2. 少数云托管“无服务器数据库”，可以用api调用数据库。不需要设置服务器，由云供应商提供服务。示例包括DynamoDB（NoSQL），Firebase实时数据库（NoSQL）和Aurora无服务器（关系）。

5.3 数据库基础方案

基础方案分三种

• 一主一备的架构（主备式）
• 一主一从的架构（主从式）
• 互为主从的架构（主主式）

6. Blob 文件存储

7. 内容分发网络 CDN

8. 缓存服务：caching service

9. 消息队列：Message queue