Net分布式系统之一：系统整体框架介绍

一、设计目的

从事.Net平台开发系统已有8年多了，一直思考搭建.Net分布式系统架构。基于window平台搭建的大型分布式系统不多，之前了解过myspace、stackoverflow等大型网站。搭建一个大型平台需要综合考虑很多方面，不单纯是软件架构，还包括网络和硬件设备等。由于现代大部分应用建设都面临用户多、高并发、高可用的需求，传统软件架构已不能满足需求，需要支持分布式软件架构，能支持横向扩展，具有高可用、伸缩性、稳定性等特点。结合本人这些年的开发和设计经验，搭建如下系统架构。

二、系统软件结构

系统软件结构示意图

系统基于SOA架构设计，系统整体划分为不同组件或者应用服务，支持分布式的部署及扩展，并通过Nginx组件实现负载均衡。根据逻辑关联划分为：表现层、应用层和数据层。表现层负责系统与用户或者外部系统交互；应用层是服务于表现层，主要实现业务逻辑处理满足表现层的需求；数据层是负责系统数据的存储。

（1）表现层

主要负责与用户和外部系统交互，具体提供系统可操作WEB功能、数据交换程序或者数据接口。满足不同的场景使用。Web Layer主要用asp.net mvc5技术实现；Data Exchange根据需求实现数据交换程序；Data Interface主要基于http协议，用Web API技术实现。

（2）应用层

主要负责系统逻辑计算的实现，提供服务接口给展现层使用。此两层之间通信基于系统内部局域网tcp/ip协议，为了提高数据传输效率。根据应用服务职责不同，将分两大类，分别为业务应用服务和基础应用服务。业务应用服务实现业务需求的功能服务，比如用户订单、某类商品的管理功能等。基础应用服务实现系统基础公用的功能服务，比如：日志服务、缓存服务、用户认证服务功能等。本系统应用服务一般使用.NET平台的通信框架WCF技术实现，个别其他组件除外，比如MQ组件、Redis缓存组件。

（3）数据层

主要负责系统数据存储、同步、缓存和备份管理。本系统数据分为结构化数据和非结构化数据。对于结构化数据使用MSSQL2008以上数据库存储，基于MSSQL复制同步的机制，可以进行数据读写分离的实现，提升数据层面的优化。对于本系统业务日志数据的存储选型，由于考虑到业务日志数据结构多样化、数据量较大，所以选用MongoDB的NoSQL技术，同时系统面对着高并发的访问，采取了缓存的机制提升性能，选用Redis缓存组件实现数据缓存存储。对于非结构化数据存储，比如文档、图片等数据，本系统基于Windows平台NTFS文件系统实现文档存储和读写功能。

三、系统物理结构

系统物理结构示意图

本系统网络分为：内部局域网和互联网。服务器位于内部局域网，通过反向代理服务器对互联网公布系统，用户通过互联网访问系统。从网络层面安全进行隔离。用户访问系统基于http协议，系统内部之间服务器通信基于tcp/ip协议。根据部署应用的划分，将服务器分为负载均衡服务器、Web服务器、应用服务器、数据服务器四大类。

（1）负载均衡服务器

基于Linux之CentOS平台搭建Nginx服务，作Load Balance。

（2）Web服务器

基于window平台下IIS web服务器。部署基于asp.net mvc、web api技术实现的程序。

（3）应用服务器

部署基于.net平台通信框架之WCF技术实现的服务接口，提供与展现层调用，其中部分公用组件，如MQ则根据组件的要求部署。

（4）数据服务器

本系统数据存储选用：mssql数据库、MongoDB、Redis缓存和文件存储。根据项目情况数据库可做读写分离，同时结合redis做缓存策略提高系统性能。

本章节先大致介绍系统框架及物理结构情况，由于涉及几个技术点，比如：nginx负载均衡搭建、asp.netmvc与WCF服务之间调用、redis分布式缓存使用、MongoDB存储日志、MQ异步传输日志数据、文件服务实现。后续逐步介绍。