10MPage.com:一个独立开发者的可扩展性架构
我正在开发10MPage.com,旨在捕捉2025年互联网的景象。每个互联网用户都可以上传64x64像素的图像,共同构建这个互联网档案馆。你也可以参与其中!
作为独立开发者,我力求在项目早期阶段保持低成本,因此选择廉价VPS进行托管。但我也需要为未来的增长做好准备,制定可扩展的应用托管方案。
应用基于Laravel框架,使用PHP编写,目前部署在单台服务器上。应用严重依赖后台进程处理图像、在网格中寻找空闲位置放置新图像以及发送邮件。
后台进程由Laravel Horizon管理,这是一个基于长生命周期PHP进程的队列系统,由Supervisor监控,确保进程停止后自动重启。每次部署应用时,Supervisor会停止并重启该进程。
Redis负责所有作业和缓存,数据存储在MySQL数据库中。Nginx和PHP-FPM负责处理Web请求。当前架构如下:
我了解Laravel Forge等服务,但它们需要额外订阅,成本高于我的单服务器方案。因此,我选择在简单的VPS上自行搭建。
第一阶段,最简单的扩展方法是升级VPS配置。这只需几分钟,且停机时间较短。如果负载增加需要添加更多服务器,这是一种快速应急方案。
进一步扩展需要独立服务器。为了最大限度减少停机时间,我的扩展计划如下:
停机时间:无
首先将Redis迁移至另一台服务器。Web应用可临时使用本地文件系统缓存,作业队列可暂时关闭。我将设置一台新服务器并将其加入专用网络。我无需Redis集群,因为Laravel Horizon不支持Redis集群。
迁移完成后,可在原服务器上卸载Redis。此时,我拥有两台服务器:一台Redis服务器和一台处理Web请求、数据库及工作进程的服务器。
停机时间:无
为了实现多台Web服务器的负载均衡,我需要一个负载均衡器。我选择使用HAProxy,因为它提供了比Nginx更丰富的负载均衡选项,例如主动健康检查和多种负载算法。该服务器也将处理SSL终止。
此步骤中,Web服务器仍运行在第一台服务器上。配置负载均衡器后,我将修改DNS指向该服务器。
此时,我拥有三台服务器:一台Redis服务器,一台负载均衡器,以及一台继续处理Web请求、工作进程和数据库的服务器。
停机时间:无
后台工作进程对于应用至关重要。它需要与Redis和数据库通信,并且可以短暂关闭。应用设计使其能够从上次中断处继续执行。这是通过状态管理实现的,例如,待处理的图块可以标记为“待放置”,以便工作进程知道需要放置该图块。放置完成后,状态将更新。
Laravel Horizon支持多服务器运行,这意味着添加新服务器无需关闭现有工作进程。我只需创建新服务器,部署和配置应用,并使用Supervisor运行工作进程。
然后,关闭原服务器上的工作进程。扩展工作进程只需复制工作服务器即可。
停机时间:无
由于已添加负载均衡器,添加多台Web服务器的步骤与工作服务器类似。服务器无需运行Horizon,只需使用Nginx和PHP-FPM处理HTTP请求。同样,只需复制服务器即可。唯一需要配置的是将Web服务器添加到负载均衡器。
此时,我拥有:一台Redis服务器,一台数据库服务器,一台负载均衡器,多台独立工作服务器和多台独立Web服务器。
停机时间:几分钟
原服务器现在只负责数据库。为了保持简洁,我将删除服务器上所有不必要的软件,例如Nginx、Supervisor、Redis和PHP。由于数据库服务器至关重要,我需要确保其拥有足够的容量。集群是一个选择,但也需要大量工作。我认为对于本项目而言,一台高性能数据库服务器就足够了,但这确实需要一定的成本。扩展需要重启服务器,在此期间应用将不可用。
以上是10MPage.com扩展计划的五个步骤。所有步骤的示意图如下:
部署流程需要调整。最初,应用只需部署到一台服务器。但由于多台服务器运行应用(Web服务器和工作服务器),现在需要将其部署到所有服务器。
我使用基于Git的部署,并在部署脚本中添加一个小型脚本。对于单服务器设置,它执行所有步骤,而对于独立服务器,它需要进行一些检查以确定需要部署的内容。例如,我可以运行php artisan Horizon:status
来检查Horizon是否正在运行,并且仅在运行时才重启它。对于PHP-FPM,也可以执行类似的操作。
唯一需要调整的是它需要在多台服务器上运行。我将创建一个简单的脚本来在所有服务器上触发此操作。
我知道此设置存在多个单点故障:
下一步是消除一些单点故障。负载均衡器可以通过在两台服务器上设置冗余并使用浮动IP来实现,这样当一台服务器出现故障时,浮动IP可以切换到另一台服务器。
数据库和Redis服务器是另一个问题,如果需要扩展它们,我将另写文章讨论。但我希望尽量避免这种情况。
我非常喜欢使用容器运行应用,它们的可扩展性非常好。但对于这样的小型项目,我认为将应用容器化并部署在集群上是多余的。我保持托管设置简单,以便在项目初期快速搭建。我认为它不需要自动缩放等功能。在此项目中使用容器的唯一原因是在扩展到多台服务器时易于设置。但由于本项目需求不高,我决定在需要扩展时再考虑快照和克隆机器。
扩展10MPage.com是一项令人兴奋的挑战,我将以务实的方式应对,保持基础设施简单而高效。从单台VPS的最小设置开始,可以在早期阶段实现成本效益,而概述的扩展计划确保项目发展顺利过渡。从将Redis迁移至独立服务器,到实现负载均衡器、添加工作服务器以及部署多台Web服务器,每一步都旨在最大限度地减少停机时间并保持应用功能。
通过保持托管简单并避免容器化或集群的复杂性,我可以专注于构建项目并根据需求变化进行调整。这种深思熟虑的方法平衡了准备工作和简单性,确保10MPage.com保持稳健、可扩展,并与其捕捉2025年互联网精髓的使命保持一致。
感谢您的阅读!如果您喜欢这篇文章,不妨将您最喜欢的编程语言、加密货币或宠物添加到10MPage中!它是免费的!