Sina App Engine架构简介

shengnan007

    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。

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SAE简介

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    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

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    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		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

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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：
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SAE整体架构图

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    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。

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SAE架构图-程辉版

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    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

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SAE沙盒结构图

5 G# {6 Z$ s8 e4 t& P       SAE设计多层沙盒来保证用户应用之间的隔离性。
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    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

PenPen

SAE性能怎么样，不知道你们测试过没有？

profer

思路没错，进入时机也挺早，但是人才和技术储备跟不上，上面的资金支持也跟不上。

shengnan007

PenPen 发表于 2012-10-15 11:43
SAE性能怎么样，不知道你们测试过没有？

' C5 T/ {, i! k没有测试过，我自己打算接下来试试

意广才疏

数据私密性怎么保证？我把网站建在你新浪的 infrastructure 上了，怎么保证新浪你看不到我的数据？

假如十八

有没有python的文档可以看看啊。。。

shengnan007

意广才疏 发表于 2012-10-15 20:54
* }4 \) K6 V$ n8 o' _# b' l数据私密性怎么保证？我把网站建在你新浪的 infrastructure 上了，怎么保证新浪你看不到我的数据？ ...

我认为这还真是做不到，想看一定看得到

shengnan007

假如十八 发表于 2012-10-16 09:35
有没有python的文档可以看看啊。。。

http://appstack.sinaapp.com/static/doc/release/testing/index.html

假如十八

shengnan007 发表于 2012-10-16 09:42
http://appstack.sinaapp.com/static/doc/release/testing/index.html

不错不错。。。可以先看这个了再回去搞twitter

话说twitter 的那个鬼tweepy真是搞死我了
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