如何基于阿里云搭建适合初创企业的轻量级架构？

----基于阿里云搭建的适合初创企业的轻量级架构

前言

在项目的初期往往存在很多变数，业务逻辑时刻在变，而且还要保证快速及时，所以，一个灵活多变、快速部署、持续集成并可以适应多种情况的架构便显得尤为重要。本文主要介绍基于阿里云搭建适合项目初期的后端架构，至于细节操作不作描述，比如nginx配置优化、linux内核优化、防火墙配置、ansible的使用等。

项目背景

项目的组成: 两个IOS客户端，一个微信端，一个管理系统，智能硬件。

项目初期的运维架构

总体架构

项目后端架构使用阿里云服务搭建，其中RDS为主从集群，并配备灾备实例。ECS可根据业务量动态弹性伸缩，其余服务均采用单实例的方式远程调用。

海伦钢琴项目后端架构简图.png

VPC

搭建VPC的原因有以下几点:

可以将业务数据库和业务服务器放置在可以自己掌握的同一内网，可以提高一些安全性。
内网访问，稳定而且速度快。
阿里云服务之间通过内网访问的流量是不收费的。所以在选购服务时，带宽可以选择流量版，这样在保证带宽速率的同时，还可以极大的减少运维费用。
举个例子：同样一台ECS，在同为百兆带宽的情况下，每月的费用如下图：

按固定带宽

按使用流量

当然，能这样的做的原因也是因为在这个架构中，ECS仅处理业务逻辑，几乎不存储文件资源。大部分静态资源，如视频图片等，都是存储在OSS上。如果存放静态资源，比如下视频或图片什么的，流量一多那就很亏了。

业务数据层

项目一开始，RDS选购的是共享型单实例的，随着业务量的提升，可以多区域部署只读实例。另外，保险起见，主实例可以配有一个灾备实例，防止意外发生。

Redis

阿里云的这个Redis，一开始我用的时候比较早，那个时候还不支持主从的，只能单实例，所以主要用它做数据缓存，响应速度非常快。而且，因为是放置在内网的且只能内网访问，所以安全性也很高。

目前阿里云redis已经可以支持主从集群，使用它实现一些业务场景也是个很不错的选择。比如有序集合可以用来做数据权重分析后的数据排序，哈希表可以用来存储具有简单映射关系的字典表，还有消息队列，消息订阅等等其它场景都可以使用redis实现，并进行持久化存储。

MongoDB

结构型数据，主要存储档案式的数据，比如每个用户的操作行为，以档案式记录并进行统计分析，方便下一阶段的项目做个性化服务。另外一些关联复杂的数据，也可以用MongoDb存储，可以提高访问速度。还有，一些对软件应用版本比较敏感的数据也可以存在MongoDB中，比如a版本拿到A数据，b版本拿到B数据，而这个AB数据都是由很多关联关系复杂的数据所组成，如果把这些数据根据版本号存储在不同的MongoDB档案中，需要时，直接根据版本号拿就可以了，这样就避免了很多的mysql查询。

静态资源

OSS + CDN
OSS存储静态资源，CDN(内容分发网络)可以加速静态资源的下载速度。至于资源链接地址，客户端可以通过接口访问从后端业务数据库中拿到。

服务器安全

运维层面

选购了阿里云的web防火墙和态势感知的服务。这两个服务可以实时监控服务器状态，识别并跟踪攻击来源和类型，可以说，用这两个工具也节省了很多人力成本。
配置firewalld。

业务层面
针对接口访问的安全性，主要做了以下工作

 1. 签名验证：防止伪造请求
 2. 访问频次限制：计数器是用phpredis制作的毫秒级计数器
 3. https访问
 4. 部分敏感数据，使用RSA非对称加密

服务器集群

主ECS

通过这台ECS，可以管理其它从属的ECS，并查看状态。安装的主要工具为ansible。
如果不需要用这台ECS来做负载均衡的话，可以配置白名单连接，只允许管理员ip才能访问。

从属ECS

这类ECS服务器只存放逻辑代码，所以当需求量增加时，只需增加此类服务器的个数即可。而且，在增加个数时，可以使用之前制作好的镜像，创建多台相同环境的ECS服务器。每台ECS的web环境为nginx1.10和php7，微服务容器环境用的docker。

负载均衡

负载均衡可以采用两种方式

  1.购买阿里云的负载均衡实例(注意要买带公网ip的)。
      由该负载均衡实例接收请求后，会分发到内部服务器。
  2.在某台具有外网ip的ECS上使用nginx部署负载均衡服务。
  
  个人更倾向第一种，毕竟管理起来比较方便，节省人力。

使用到的第三方服务

Coding

 后端的所有代码都是放在Coding上的，喜欢Coding的原因有三个。
 1.私有git仓库当时没有个数限制，虽然现在有限制了，但是费用不贵。
 2.有ios客户端且比较好用。
 3.操作界面好看。

后端代码的自动部署是通过Coding的webhook实现的,具体操作可以去看这篇博客《利用Coding的webhook自动部署项目》。使用其它代码托管平台也有基于git的webhook功能，操作方式大致相同。

实现的场景：代码的自动部署与持续集成。
当我提交代码到开发分支上时，测试服务器上会自动更新开发分支上的代码。
当我把开发代码合并到主分支上时，正式服务器会自动拉取master分支上的代码，可谓是方便快捷。
jenkins 之类的工具虽然也尝试过，但是感觉部署起来很不方便，不够定制化，而且还消耗了一部分服务器资源。

容联·云通讯
主要用来实现短信通知、验证码等功能
融云IM
主要用来实现ios客户端之间的即时通讯以及客户端的应用消息推送。

后端逻辑层架构

项目起初的接口是基于phalapi框架开发，之后逐步过渡到基于laravel5.3开发，感觉还是不够灵活，与项目属性有些不符，后来又转到thinkphp5框架，但在使用中发现了一些问题，虽然提交了pr，但是响应速度无法达到公司项目的迭代速度，于是就重写的框架核心，并开发了一个支持多应用后端场景的后端开源项目。框架核心保留大部分thinkphp5优秀特性的同时，又加入一些thinkphp5本身没有的元素，且修改了很多代码问题。

github: github.com/AxiosCros/t…

 项目主要集成了以下服务
 workman ： 实现长连接场景
 gearman ： 实现异步处理，及CGI到CLI模式切换
 rabbitMq ：实现消息队列场景，解耦生产者与消费者

 还有其它服务的SDK重制版，如aliyun-sdk，Umeng、RongIM等
 以及一些项目中常用的工具

如何根据业务量提高性能

http请求的并发性能可以通过增加ECS实现，针对部分耗时较长且无须即时回调的请求，可以用gearman异步处理。
数据库的并发连接数可以通过增加配置来提高，也可以通过创建只读实例进行读写分离，提高数据处理能力。再往后，可能需要搭建hadoop管理数据库集群，不过等用上hadoop的时候，应该已经不是项目初期了，至少数据量得是TB级的了。
其它还可以采用优化nginx配置，优化linux内核，采用高速固态硬盘等等的手段。

总结评价

这套架构基本上可以完全满足项目初期的业务需要，而且所有的云服务费用总和也非常少(相比于自建服务器机房)。随着业务量的提升，可以逐步升级配置或者平行扩展以应对需求，可以在短时间内临时性的提高并发处理能力。总结起来就是省钱、省时、省力气。