很多人的日常工作中，都會(huì)使用在線協(xié)作平臺(tái)或云存儲(chǔ)服務(wù)來存儲(chǔ)自己的各類文檔。然而當(dāng)需要通過應(yīng)用程序來處理、存儲(chǔ)和檢索大量文檔數(shù)據(jù)時(shí)，這種做法往往會(huì)造成不小的挑戰(zhàn)。此時(shí)，電子文檔管理系統(tǒng)（Electronic Document Management System，EDMS）就成了一種更好的解決方案，因?yàn)樗鼈冊(cè)谠O(shè)計(jì)上就能以極高的性能和可用性來存儲(chǔ)、索引和檢索不同類型的文檔，甚至能提供可定制的元數(shù)據(jù)和版本控制等功能。

目前市面上有很多基于 SaaS 的 EDMS 解決方案，但為了完全控制自己的數(shù)據(jù)，我們也可以借助開源 EDMS 軟件部署自己專用的文檔管理系統(tǒng)。本文將介紹如何在 Linode 平臺(tái)上，借助 PostgreSQL 數(shù)據(jù)庫部署高可用的 Mayan EDMS。

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EDMS 帶來的好處

如果希望使用基于 Web 應(yīng)用程序的 EDMS 來存儲(chǔ)和處理海量文檔，并且不希望客戶端安裝任何應(yīng)用程序，那么這種方式將會(huì)是一種理想的選擇。這種中心化運(yùn)行的 EDMS 能更好地保證：

1. 自己數(shù)據(jù)的安全性、隱私性以及完全的控制能力
2. 與第三方軟件實(shí)現(xiàn)更輕松的集成
3. 圍繞業(yè)務(wù)流程打造自動(dòng)化的文檔工作流

為何使用 PostgreSQL？

PostgreSQL 是一個(gè)強(qiáng)大且開源的對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，因其可擴(kuò)展性、安全性和性能而廣受贊譽(yù)。為了支持應(yīng)用程序的端到端擴(kuò)展，數(shù)據(jù)庫還需要具備高可用性。因此本架構(gòu)包含了專門用于 PostgreSQL 的數(shù)據(jù)復(fù)制工具。

Mayan EDMS 上手

Mayan 是一款使用 Python 開發(fā)，基于 Web 的開源 EDMS。按照設(shè)計(jì)，Mayan 默認(rèn)可在一臺(tái)服務(wù)器上安裝和運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫組件可以位于同一臺(tái)服務(wù)器或多個(gè) Docker 容器中。這種配置很適合開發(fā)、測(cè)試環(huán)境，但在生產(chǎn)環(huán)境中，我們需要更高可用性，并實(shí)現(xiàn) SoC（Separation of Concern，關(guān)注點(diǎn)分離）這種已經(jīng)廣為人知的概念。這是構(gòu)建分層、可擴(kuò)展應(yīng)用程序時(shí)很重要的一個(gè)最佳實(shí)踐。我們的參考架構(gòu)將介紹如何用 Mayan 實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。

1. 優(yōu)勢(shì)

1. 開源，無需購買許可
2. 可輕松存儲(chǔ)、查看和檢索文檔的不同版本
3. 使用可定制的“用戶定義的元數(shù)據(jù)” 對(duì)文檔進(jìn)行全文搜索
4. 靈活的訪問控制，借此設(shè)計(jì)有效的用戶角色和權(quán)限
5. 可定制的工作流，通過事件觸發(fā)器保持文檔處于最新狀態(tài)

2. 不足

1. 對(duì)于較小的用例來說略顯復(fù)雜
2. 相比其他解決方案，用戶界面不夠直觀
3. 光學(xué)字符識(shí)別（OCR）功能需要耗費(fèi)大量 CPU 資源

應(yīng)用程序參考架構(gòu)

為了在現(xiàn)實(shí)用例中充分優(yōu)化 Mayan 的能力，我們的參考架構(gòu)使用了下列組件：

1. NGINX：Web 服務(wù)器
2. Prometheus 和 Grafana：監(jiān)控和可觀測(cè)性工具
3. PostgreSQL：數(shù)據(jù)庫
4. Bucardo：PostgreSQL 雙向數(shù)據(jù)庫復(fù)制
5. Linode Object Storage：兼容 S3 的高可用存儲(chǔ)服務(wù)
6. keepalived：IP 故障轉(zhuǎn)移

NodeBalancer 可將流量分配給不同的應(yīng)用程序節(jié)點(diǎn)。如果一臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器停機(jī)，負(fù)載均衡服務(wù)即可開始將流量分配到正常運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)。一旦故障節(jié)點(diǎn)恢復(fù)正常，負(fù)載均衡服務(wù)將像故障前那樣分配流量。借此我們可以輕松添加、刪除或更新應(yīng)用程序服務(wù)器，而無需擔(dān)心可能導(dǎo)致停機(jī)，并且始終維持與 PostgreSQL 數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)的連接。

作為該應(yīng)用的“大腦”，Mayan 和 NGINX 被部署在同一臺(tái)虛擬機(jī)中，我們可以借助 Mayan 對(duì) s3boto3 的支持獲得存儲(chǔ)后端，借此將文檔上傳至 Linode 可兼容 S3 的對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)中。

如果應(yīng)用程序非常關(guān)鍵，并使用 PostgreSQL 作為主后端數(shù)據(jù)庫，那么可以加入 Bucardo 以更好地保障持續(xù)運(yùn)行時(shí)間，并為數(shù)據(jù)庫提供容錯(cuò)性。

我們還可以借助支持 PostgreSQL 的托管數(shù)據(jù)庫服務(wù)來獲得高可用性和復(fù)制能力，但是需要注意，大部分 DBaaS 服務(wù)的重點(diǎn)都是更新 PostgreSQL 版本并確保數(shù)據(jù)庫集群始終聯(lián)機(jī)和可用。因此實(shí)施 Bucardo 可以讓我們的 PostgreSQL 數(shù)據(jù)庫在兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行雙向復(fù)制，從而保證數(shù)據(jù)庫的高可用性。

本例中，所有節(jié)點(diǎn)都使用 Cloud Firewalls 進(jìn)行保護(hù)，防范來自公共互聯(lián)網(wǎng)的威脅，這些節(jié)點(diǎn)通過私有 VLAN 實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通信。應(yīng)用程序服務(wù)器通過一個(gè)共享的浮動(dòng) VLAN IP 地址連接到數(shù)據(jù)庫，并通過 Keepalived 實(shí)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移。

Keepalived（或其他 IP 故障轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，如 FRRouting (FRR)）是在數(shù)據(jù)庫層面上實(shí)現(xiàn)的，因此正常運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)將能順利連接至應(yīng)用程序節(jié)點(diǎn)集群中。

為重要文件實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)

EDMS 通常會(huì)充當(dāng)日常工作的中心，其中可能存儲(chǔ)了企業(yè)中最重要的文件。本例介紹的應(yīng)用程序在每個(gè)層面上都建立了冗余，不僅可以容錯(cuò)，也能進(jìn)一步優(yōu)化性能：

1. 文檔存儲(chǔ)在 Linode 的高可用 Object Storage 服務(wù)中
2. 數(shù)據(jù)庫位于單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)上，不僅可以改善性能，而且有助于防止單點(diǎn)故障
3. Bucardo 可以在 Postgres 節(jié)點(diǎn)之間自動(dòng)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫復(fù)制

探索更多技術(shù)內(nèi)容和架構(gòu)

Akamai 和 Linode 的解決方案工程團(tuán)隊(duì)會(huì)定期分享類似這樣的框架、指南和工具，從而幫助開發(fā)者更輕松地遵循最佳實(shí)踐來構(gòu)建應(yīng)用程序的軟件架構(gòu)。

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