译者：
读完这篇博客，你就可以回答一个经典的面试题：当你访问Google时，到底发生了什么？
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原文：Web Architecture 101
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译者：Fundebug
为了保证可读性，本文采用意译而非直译。另外，本文版权归原作者所有，翻译仅用于学习。
当我还是小白的时候，如果知道Web应用架构就好了！
上图展示了我们Storyblocks的架构，对于初学者来说，似乎有些复杂。
下面我通过用户访问Strong Beautiful Fog And Sunbeams In The Forest页面的处理过程来简单说明各个架构要素的作用：
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当用户点击Strong Beautiful Fog And Sunbeams In The Forest访问我们的图片服务时，浏览器会先给
DNS(域名解析服务)
服务器发送请求，获取IP地址，然后再给Storyblocks服务器发送请求。
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用户的请求会到达我们的
Load Balancer(负载均衡服务)
，Load Balancer会随机选择我们10个
Web Application Server(网页应用服务)
中的一个来处理这个请求。
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Web Application Server会先在
Caching Service(缓存服务)
读取图片信息，然后再从
Database(数据库)
中读取其他数据。
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当Web Application Server发现图片的color profile(颜色分析)还没有计算时，会给
Job Queue(任务队列)
发送一个color profile任务。
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Job Server(任务服务)
会从Job Queue中获取corlor profile任务进行异步计算，计算结束之后再更新数据库。
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Web Application Server会给
search service(搜索服务)
发送搜索请求，以图片的名字作为关键词，来查找类似的图片。
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如果用户恰好是登录状态，Web Application Server会去访问
Account Service(账号服务器)
来获取账号信息。
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Web Application Server会给
data firehose(数据加载服务)
发送一个
Page View(网页浏览)
事件，并把它记录到我们的
Cloud Storage System(存储云)
，最终加载到我们的
Data Warehouse(数据仓库)
中。数据分析师会通过Data Warehouse中的数据来分析我们的运行情况，辅助我们的商业决策。
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Web Application Server会渲染出HTML，并把它通过Load Balancer发送给用户的浏览器。页面中的JavaScript和CSS文件存储在我们的
Cloud Storage System(存储云)
中，并通过CDN进行分发。因此，用户的浏览器会直接访问CDN来获取JavaScript和CSS文件。
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最后，浏览器再渲染整个页面给用户看。
我们的Strong Beautiful Fog And Sunbeams In The Forest页面有一张非常漂亮的森林图片，网页截图如下：
接下来，我会依次介绍每一个要素。
1. DNS
DNS全称为Domain Name Server，即域名解析服务，它是互联网的基础。提供域名(比如google.com)，DNS可以返回其IP地址(比如85.129.83.120)。有了IP地址，用户的计算机才知道应该访问哪个服务器。这一点类似于手机号码，域名与IP的区别等价于”给马云打电话”和”给201-867–5309打电话”。以前你需要通过电话本查找马云的手机号码，那DNS就类似于互联网的电话本，你需要它来查询某个域名的IP。
2. Load Balancer
Load Balancer(负载均衡服务器)是我们对应用进行横向扩展的关键。它会把请求分发到多个
Web Application Server(网页应用服务)
中的一个，这些Application Server运行的程序是一样的，对同一个请求的处理方式完全相同，它们会把请求返回给客户端。Load Balancer的作用就是分发请求，这样，当某个服务器宕机时，仍然可以保证服务。
目前，业界最受欢迎的Load Balancer是Nginx，Fundebug用的也是Nginx。
3. Web Application Servers
Web Application Server，即网页应用服务，理解起来相对简单一些。它们负责执行核心的业务逻辑，处理用户的请求，并返回HTML给用户浏览器。为了完成工作，它们通常需要访问多种后端服务，比如数据库、缓存、任务队列、搜索服务等。在Load Balancer中提到过了，Web Application Server通常有多个副本，它们从Load Balancer获取用户请求。
Web Application Server需要使用特定的编程语言(Java, Node.js, Ruby, PHP, Scala, Java, C# .NET等) 和MVC框架(Node.js有Express, Ruby有Rails, Scala有Play, PHP有Laravel等)来实现。Fundebug后端语言用的是Node.js，框架用的是Express。
4. Database
现代应用基本上都需要使用1个或者多个
Dabase(数据库)
来存储数据。利用数据库，我们可以方便地对数据进行各种处理，比如定义数据结构、插入数据、查找数据、更新数据、删除数据、对数据进行计算等。一般来说，Web Application Servers会直接访问数据库，Job Server也一样。另外，每一种后端服务都有可能会需要独立的数据库。
目前，业界最受欢迎的开源数据库技术有MySQL、MongoDB等。Fundebug用的是MongoDB。
5. Caching Service
Caching Service
，即缓存服务，提供简单的键值对存储和读取服务，它可以让数据的存储和读取的时间复杂度接近于O(1)。对于复杂的计算，我们会将计算结果存储到缓存中，这样下次需要结果时，就不需要重新计算了，可以从缓存中直接读取结果。Web Application Servers会将数据库查询、外部调用结果、某个URL对应的HTML文件等存储到缓存中。
下面是一些真实的缓存实例：
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Google会缓存常见查询的结果，比如”dog”或者”Taylor Swift”，而不是每次去重新计算。
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Facebook会缓存你登陆时看到的数据，比如动态、朋友等，细节可以阅读Scaling Memcache at Facebook。
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我们Storyblocks会缓存React服务端渲染的HTML，搜索结果等。
目前，业界最受欢迎的缓存技术是Redis和Memcache。Fundebug用的是Redis。
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6. Job Queue & Servers
大多数网页应用都需要在后台进行一些异步计算，这些计算并非直接与响应用户请求有关。比如，Google需要爬取整个互联网的网页，并为其建立索引，这个计算不是在你搜索的时候进行，而是异步进行，他们一直在更新网页索引。
异步计算有多种不同的方式，最普遍的方式就是Job Queue，即任务队列。它由两部分组成，一个保存任务的队列，以及一个或者多个运行任务的服务。
Job Queue中保存了需要进行异步计算的任务。最简单的任务队列是first-in-first-out (FIFO)，即先进先出，而更为复杂的队列会有优先级机制。对于 Web Application Servers来说，当需要计算某个任务时，将这个任务加入队列就可以了。
在Storyblocks，我们利用Job Queue运行非常多的后台任务，比如编码视频和图片、为CSV加标签、统计用户数据、发送密码重置的邮件等。刚开始我们用的是FIFO队列，后来我们增加了优先级机制来保证响应时间要求高的任务(比如发送密码重置邮件)可以尽快处理。
Job server(任务服务)负责运行任务，它们不断从队列中获取任务然后执行。Job Server也可以使用各种后端语言编写，Fundebug用的是Node.js。
目前，业界流行的Job Queue技术有RabbitMQ、ActiveMQ、Kafka等，Fundebug用的是RabbitMQ。
7. Full-text Search Service
大多Web应用都会支持搜索功能，用户输入关键词，应用返回相关结果。搜索技术也被称作full-text search，即全文检索，是通过
inverted index(倒排索引)
来是的。如下图所示：
事实上，数据库比如MySQL会支持全文检索功能，但是一般来说我们会采用独立的
Search Service(搜索服务)
来计算和保存倒排索引，并提供搜索接口。目前最受欢迎的全文检索技术是Elasticsearch，当然还有其他选择，比如 Sphinx和Apache Solr，Fundebug用的是Elasticsearch。
8. Services
当应用规模足够大时，很可能需要将一些服务拆分出来。这些服务并不向外部提供，而是提供给Web Application Servers以及其他内部服务。在Storyblocks，我们有很多这样的服务：
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Account service(账号服务)
：管理我们所有站点的用户账号数据，提供统一的账号系统。
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Content service(内容服务)
：管理我们所有视频、音频和图片的元数据，它会提供下载内容和查看历史的接口。
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Payment service(支付服务)
：提供接口来结算用户的信用卡。
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HTML → PDF service(HTML转PDF服务)
：提供HTML转PDF的接口。
Services也可以使用各种后端语言编写，Fundebug用的是Node.js。
9. Data
