從咖啡館的經(jīng)營看Web應(yīng)用的擴(kuò)展
譯注：這是一篇趣文，作者是Vistaprint的工程師Sriram Devadas，他用如何經(jīng)營一家咖啡館作為例子來講解Web應(yīng)用所面臨的擴(kuò)展問題，文章生動(dòng)有趣，講解淺顯易懂。
我經(jīng)營著一家咖啡館。經(jīng)營成本同所用的資源成正比。
我的咖啡館店面大概有一百平方英尺（約九平方米），雇傭了一個(gè)咖啡師，一臺(tái)咖啡機(jī)。
營業(yè)能力：
每次能夠服務(wù)一個(gè)顧客，用三分鐘泡制一杯咖啡，算下來服務(wù)一個(gè)顧客的總時(shí)間是五分鐘。
如果我的咖啡師不間斷的工作，并且所使用的德制咖啡機(jī)不會(huì)出問題，那么我的咖啡館的接待量為每小時(shí)十二位顧客。
Web服務(wù)器
高峰時(shí)期顧客很多，可是我們每次只能服務(wù)一位顧客，并且沒有等候區(qū)。
所以我升級(jí)了店面，新店很棒！
升級(jí)后配置：
同樣地店面面積，雇傭了三個(gè)咖啡師，購置了兩臺(tái)咖啡機(jī)并添加了兩張椅子。
營業(yè)能力：
三分鐘能夠泡制兩杯咖啡，約七分鐘能夠同時(shí)(Concurrent)服務(wù)三位顧客，并且還有兩位顧客可以在新加的椅子上排隊(duì)等待。
并發(fā)服務(wù)的顧客量=3，顧客接待量=5。
縱向擴(kuò)展
新店大受歡迎，顧客絡(luò)繹不絕，所以我再次升級(jí)了店面，新店面更大！設(shè)施更好！
升級(jí)后配置：
兩百尺的店面，五位咖啡師，四臺(tái)咖啡機(jī)，三把椅子。
營業(yè)能力隨著投入的增加而變大，一切似乎都很美好。
然而隨著夏天的到來，也到了咖啡館經(jīng)營的淡季。這時(shí)候由于經(jīng)營成本的壓力，我想減少店面的配置。但是我的老板不會(huì)讓我這么干。
由于業(yè)務(wù)的漲落，縱向擴(kuò)展對(duì)于我和我的咖啡館而言代價(jià)有些過于昂貴了。有時(shí)候更大并不意味著更好。
通過業(yè)務(wù)量負(fù)載均衡進(jìn)行橫向的擴(kuò)展
經(jīng)過商議，老板同意以三個(gè)咖啡師為一組調(diào)整咖啡館資源的配置，如果我事先通知，他可以增加或減少這樣一組資源。
要是我能夠管理多個(gè)同樣配置的資源組…
是的，正好有這樣一種特殊的吧臺(tái)！這種吧臺(tái)允許一個(gè)咖啡師同時(shí)服務(wù)多個(gè)顧客，事實(shí)上為顧客服務(wù)的人并不一定非要是咖啡師，顧客只需要有人為他們下單就可以了，并且咖啡師也并不需要直接同這些難纏的顧客打交道。
所以我做出了改進(jìn)。如果我有擴(kuò)展業(yè)務(wù)的需求，我會(huì)額外雇傭三個(gè)咖啡師(老板說OK)，并且將他們放到哪個(gè)特殊的吧臺(tái)中，如果業(yè)務(wù)量下降，我就會(huì)解除雇傭合同，讓三位咖啡師撤出吧臺(tái)。
隨著投入的增加，店面的接待能力變得更強(qiáng)，同時(shí)營業(yè)能力可以動(dòng)態(tài)調(diào)整。
資源密集型處理
我發(fā)現(xiàn)我的咖啡機(jī)非常全能，能夠制造各種食品。許多顧客建議我應(yīng)該在菜單中加上烤面包，我就這么做了。
這時(shí)候出現(xiàn)了一個(gè)問題：我所用的兩臺(tái)咖啡機(jī)需要花兩倍泡制咖啡的時(shí)間來烤一磅的面包。
這么算來，烤一磅面包所花的時(shí)間等于泡制四杯咖啡所用的時(shí)間。
這樣一來，面包訂單有的時(shí)候會(huì)阻塞整個(gè)系統(tǒng)！點(diǎn)咖啡的顧客很不滿，大家都在議論我的經(jīng)營方式太低效。
我需要一個(gè)根據(jù)營業(yè)負(fù)載分流訂單的方法，使我的資源能夠優(yōu)化的利用。
基于處理的異步隊(duì)列
我發(fā)明了一種使用號(hào)牌的隊(duì)列系統(tǒng)。
顧客到來，點(diǎn)單之后會(huì)拿到一個(gè)號(hào)牌并等待。
訂單被分置于兩個(gè)輸入隊(duì)列中，分別是面包和咖啡。
咖啡師根據(jù)目前兩個(gè)隊(duì)列以及店面資源的狀況選擇是響應(yīng)咖啡訂單還是面包訂單。
一旦咖啡或是面包準(zhǔn)備好了，會(huì)被放置于一個(gè)輸出托盤中，并且服務(wù)員會(huì)叫號(hào)，顧客會(huì)把東西端走。
- 雖然輸入隊(duì)列及輸出托盤是新加的，但是仍舊使用這些資源，只是說服務(wù)方式不同了。
- 投入和服務(wù)能力的計(jì)算很復(fù)雜，所以整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性也隨之增加了。所以如果這期間發(fā)生了問題，處理和解決將是很頭疼的。
- 如果顧客們能夠接受這種異步的服務(wù)方式，并且我們能夠控制這么復(fù)雜的系統(tǒng)，那我的咖啡館就能夠根據(jù)業(yè)務(wù)量擴(kuò)展的同時(shí)還能提供多樣的服務(wù)種類。這足以嚇退那些競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
寫在***
我們已經(jīng)討論了Web服務(wù)器、負(fù)載均衡以及基于隊(duì)列的異步系統(tǒng)，那么接下來呢？
我的咖啡館比喻已經(jīng)可以結(jié)束了。
如果你真這些感興趣，去找找經(jīng)典的系統(tǒng)擴(kuò)展的例子看看，例如循環(huán)DNS或其他相關(guān)技術(shù)。
如果你在Web應(yīng)用擴(kuò)展方面還是新手，那么先照著這篇文章中提到的方法先試試。
我所用的咖啡館模擬只是一個(gè)簡化的問題抽象，目的是描述Web應(yīng)用擴(kuò)展問題的精髓。
如果你真想學(xué)，那么仔細(xì)琢磨下這些系統(tǒng)，并且找個(gè)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)并懂行的人討論一下，那會(huì)很有幫助。
原文鏈接： highscalability 翻譯： 伯樂在線 - 熊崽Kevin
