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标题: Sina App Engine架构简介 [打印本页]

作者: shengnan007 时间: 2012-10-15 10:12
标题: Sina App Engine架构简介
本帖最后由 shengnan007 于 2012-10-15 10:24 编辑

开篇首先说明一下，这篇文章并非纯原创，而是摘抄自SAE的官方文档和丛磊（新浪）的演讲发言，略加修饰而成。目的在于，方便开发者对于SAE的整体架构有一个初步的认识，同时，也是在做技术架构的调研时，要做的一个基本工作。

SAE简介

SAE就是简单高效的分布式Web服务开发、运行平台。

支持的语言：PHP，Java，Python。

SAE的功能

开发：

·代码检查，帮助检查不良函数并帮助移植

·代码部署

·分布式数据库

·分布式文件存储

·分布式缓存

·各种附属分布式服务，包括图像、定时、任务队列、邮件、计数器等

·对接多个开放平台，如新浪微博开发平台

·代码调优，通过XHProf提供

·数据库优化，通过RDC提供

·团队协作，可以邀请好友以不同的权限加入项目

·代码版本管理（计划支持）

运营：

·应用打包，通过我们的应用向导进行推广

·日志，包括访问日志、错误日志等

·资源报表，消耗SAE各项资源的统计

·服务监控，监控各项服务状态

·数据迁移，包括数据库导入、数据库导出等

SAE提供的服务

服务名称	类型	说明
Storage	持久化存储	提供分布式文件存储
Memcache	非持久化存储	提供分布式缓存服务
RDC	持久化存储	分布式数据库集群，提供MySQL服务
TaskQueue	异步计算	异步离线轻量级任务队列，HTTP方式调用
DeferredJob	异步计算	异步离线重量级任务队列，系统方式调用
Counter	持久化存储	计数器服务
RankDB	持久化存储	分布式排行榜服务
KVDB	持久化存储	分布式key/value存储服务
Cron	异步计算	分布式定时服务
FetchURL	同步计算	分布式抓取服务
TmpFS	非持久化存储	提供临时文件存储，文件生命周期在一个会话内，Http请求结束文件自动消失
AppConfig	1 ]* Q! P: z- u6 d- r$ m! ?. l	提供应用配置功能，取代Apache htaccess
Mail	异步计算	邮件发送服务
Image	同步计算	图像处理服务
XHProf	同步计算	Facebook提供的强大的PHP调优工具
SVN	持久存储	用户代码部署的入口点:https://svn.sinaapp.com/yourapp
Online CodeEditor	持久存储	在线代码编辑器，编辑的代码保存后入自动入SVN并部署到Web服务器

整体架构

SAE从架构上采用分层设计，从上往下分别为反向代理层、路由逻辑层、Web计算服务池。而从Web计算服务层延伸出SAE附属的分布式计算型服务和分布式存储型服务，具体又分成同步计算型服务、异步计算型服务、持久化存储服务、非持久化存储服务，后边会详细讲述。各种服务统一向日志和统计中心汇报，参考下图：

SAE整体架构图

7层反向代理层（Reverse Proxy）：HTTP反向代理，在最外层，负责响应用户的HTTP请求，分析请求，并转发到后端的Web服务池上，并提供负载均衡、健康检查等功能。

服务路由层（Service Router）：逻辑层，负责根据请求的唯一标识，快速的映射（O(1)时间复杂度）到相应的Web服务池，并映射到相应的硬件路径。如果发现映射关系不存在或者错误，则给出相应的错误提示。该层对用户隐藏了很多具体地址信息，使开发者无需关心服务的内部实际分配情况。

Web服务池（WebService Pools）：由一些不同特性的Web服务池组成。每个Web服务池实际是由一组Apache Server组成的，这些池按照不同的服务策略提供不同级别的服务。这些Web服务池的服务进程处理用户的HTTP请求，进程运行在HTTP服务沙盒内，同时还内嵌同样运行在SAE沙盒内的解析引擎。用户的代码最终通过接口调用各种服务。

日志和统计中心：统计中心负责对用户所使用的所有服务的配额进行统计和资源计费，这里的配额有两种，一种是分钟配额，用来保证整个平台的稳定；一种是天配额，用户可以给自己设定每天资源消耗的最高上限。日志中心负责将用户所有服务的日志汇总并备份，并提供检索查询服务。

各种分布式服务：SAE提供覆盖Web应用开发主要方面的多种服务，用户可以通过StdLib（可以理解为SAE PHP版的STL）很方便的调用它们。同时因为Web服务的多样性，SAE的标准服务不可能满足所有场景的需求，所以SAE可以对接第三方服务（如分词、全文检索等），SAE的使用者们可以直接使用对接到SAE中的第三方服务。

下图是程辉在讲解SAE的时候所用到的架构图，图中把Reverse Proxy层和Service Router层合并为App Router层，不过这和SAE的官方架构图并不冲突。同时，图中提到了DynamicDNS，SAE的Dynamic DNS，提供了多线路支持和智能解析，使用户访问速度更快。

SAE架构图-程辉版

SAE在解释自己的架构的扩展性的时候，在文档中的说法如下。

静态扩展，用户和资源有强绑定关系。最典型的例子为亚马逊的EC2和Ruby云计算平台Heroku，用户申请的资源和用户有严格的一对一关系，换句话说，A用户申请的虚拟机在A退还资源前，B用户不能使用，哪怕A用户的虚拟机处于闲置状态。

动态扩展，用户和资源没有强绑定关系。最典型的例子为Google App Engine，用户申请的资源和用户没有严格的一对一关系，换句话说，处理A用户请求的进程在处理完之后，可以马上处理B用户的请求。

在SAE平台上，采用了以动态扩展为主，静态扩展为辅的兼而有之的设计。在Web计算池层，是典型的动态扩展，没有一个用户独占Web服务进程，而是所有用户以共享的方式使用Web服务进程，通过Cache，热的用户自然在缓存层占据更多的位置。而在SAE的某些服务中，扩展性又是以静态扩展的方式展现，如RDC（Relational DB Cluster）分布式数据库集群，当用户申请了MySQL服务，SAE就会在RDC后端创建DB给用户，在用户显式的删除该DB前，该DB都不会被别人使用。当然，通过RDC，任何一个用户也无需知道后端DB的实际地址，只需访问RDC统一的host和port即可。

SAE的安全性

防火墙和Runtime SandBox

SAE沙盒结构图

SAE设计多层沙盒来保证用户应用之间的隔离性。

最内层的就是用户代码，大部分PHP代码不需要做任何修改就可以跑在SAE平台上。小部分代码需要做一些修改以适应SAE的平台特性。比如，SAE因为安全性禁用了本地IO，所以fwrite等函数需要修改为使用TmpFD读写本地临时文件或者直接通过Storage服务读写分布式文件存储。

PHP Zend为标准的PHP官方解释器，目前采用的版本为5.3。

SAE Zend Sandbox为用户的代码运行提供良好的隔离性。这里有两个层面，1，是通过标准的php.ini，SAE设定了一些特殊配置和禁用函数；2，为了达到一些php.ini无法实现的沙盒功能，对Zend解释器核做了一些改进，以便通过用户标识将资源进行隔离。另外还把一些SAE的特定服务也在Zend层做了融合。

Apache为标准的Apache Web Server，目前版本为2.2。不过SAE禁用了htaccess，并提供了自己实现的替换方案AppConfig。

HTTP Server沙盒为Apache的安全可靠运行提供了多种保护功能，比如防止某个用户恶意占用连接数从而导致整个Web服务不正常。

最外层的是标准POSIX环境。

参考资料：

SAE整体架构 http://sae.sina.com.cn/?m=front&a=architecture

SAE数据存储服务架构 http://www.infoq.com/cn/articles/cl-sae-datastore

SAE安全架构.png (102.82 KB, 下载次数: 645)