所谓网站的伸缩性是指不需要改变网站的软硬件设计，仅仅通过改变网站的服务器数量就可以扩大或缩小网站的服务处理能力。
大型网站并不是一开始就是大型网站，而是从小型网站逐步演化而来的，设计一个大型网站或者一个大型软件系统，和将一个小网站逐步衍化成一个大型网站，其技术方案是完全不同的。前者如传统的银行系统，在设计之初就决定了系统的规模，然后采购大型计算机等昂贵的设备，将软件系统部署在上面，就成为一个大型系统。而网站一开始不可能规划出自己的规模，也不可能有那么多钱去开发一个带下哪个系统，只能摸着石头过河，从一台廉价的pc服务器开始自己的大型系统演化之路。
1.网站架构的伸缩性设计
一般来说，网站的伸缩性设计分为两类，一类是根据功能来进行物理分离实现伸缩，另一类是单一功能通过集群来实现伸缩。前者是不同的服务器部署不同的服务，提供不同的功能；后者是集群内的多台服务器部署相同的服务，提供相同的功能。
1.1 不同功能进行物理分离实现收缩
网站发展早期--通过增加服务器提高网站处理能力时，新增服务器总是从现有服务器中分离出部分功能和服务。如图所示。
具体又分为如下两种情况：
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纵向分离：将业务处理流程上的不同部分分离部署，实现系统收缩性，如下图所示。通过纵向分离部署实现系统收缩性
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横向分离：将不同的业务模块分离部署，实现系统收缩性，如下图所示。通过横向分离部署实现系统收缩性
1.2 单一功能通过集群规模实现收缩
随着网站访问量的逐步增加，即使分离到最小粒度的独立部署，单一的服务器也不能满足业务规模的要求，因此不许使用服务器集群，即将相同服务部署在多台服务器上构成一个集群整体对外服务。
集群伸缩性又可以分为应用服务器集群收缩性和数据服务器集群收缩性。这两种集群由于对数据管理状态的不同，技术实现也有非常大的区别。而数据服务器集群也可分为缓存数据服务器集群和存储数据服务器集群，这两种服务器的伸缩性设计也大不相同。
2 应用服务器集群的伸缩性设计
如果HTTP请求分发装置可以感知或者配置服务器的集群数量，并及时发现集群中新上线或下线的服务器，并能向新上线的服务器分发请求，停止向已下线的服务器分发请求，那么就实现了应用服务器集群的伸缩性。
这个HTTP请求分发装置被称作负载均衡服务器。
实现负载均衡的方法有以下几种：
2.1 HTTP重定向实现负载均衡
这种负载均衡方案的优点是比较简单。缺点是浏览器需要两次请求才能完成一次访问性能较差。
2.2 DNS域名解析负载均衡
DNS域名解析负载均衡的优点是将负载均衡的工作转交给了DNS，省掉了网站管理维护负载均衡服务器的麻烦，同时许多DNS还支持基于地理位置的域名解析，这样可加快用户访问速度，改善性能。
2.3 反向代理负载均衡
由于反向代理服务器转发请求发生在HTTP协议层面，因此也叫应用层负载均衡。优点是和反向代理服务器功能集成在一起，部署简单。缺点是反向代理服务器是所有请求和响应的中转站，其性能会成为瓶颈。
2.4 IP负载均衡
IP负载均衡在内核进程完成数据分发，较反向代理负载均衡有更好的处理性能。但是由于所有请求响应都要经过负载均衡服务器，集群的最大响应数据吞吐量不得不受限于负载均衡服务器网卡带宽。
2.5 数据链路层负载均衡
这种方式实现了三角传输模式，负载均衡数据服务分发过程中不需要修改IP地址，只修改目的mac地址，不需通过负载均衡服务器进行地址转换，避免了负载均衡服务器网卡带宽成为瓶颈。
3 分布式缓存集群的伸缩性设计
分布式缓存集群的伸缩性设计的著主要目标是让新上线的缓存服务器对整个分布式缓存集群的影响最小，也就是说新加入缓存服务器后使整个缓存服务器集群中已经缓存的数据尽可能还被访问到。
3.1 Memcached分布式缓存集群的访问模型
以Memcached为代表的分布式缓存，访问模型如图所示：
4 数据存储服务器集群的伸缩性设计
数据存储服务器必须保证数据的可靠存储，任何情况下都必须保证数据的可用性和准确性。因此缓存服务器集群伸缩性架构方案不能直接作用于数据存储服务。存储服务器集群的伸缩性设计相对更复杂一些，具体来说，又可分为关系数据库集群的伸缩性和NoSQL集群的伸缩性设计。
4.1 关系数据库集群的伸缩性设计
关系数据库凭借其强大的SQL和众多成熟的商业数据库产品，占据了从企业应用到网站设计的大部分业务系统存储服务。市场上主要的关系数据都支持数据复制，使用这个性能可以对数据库进行简单伸缩。下图为使用数据复制的MySQL集群伸缩性方案。
这种方式实现了主从读写分离，数据分库，但是一些单表数据很大的表，还需要进行分片。
目前网站在线业务应用中比较成熟的数据分片的分布式关系数据库产品主要有开源的Amoeba和Cobar。
4.2 NoSQL数据库的伸缩性设计
NoSQL,主要是指非关系的，分布式数据库服务。一般而言，NoSQL数据库产品都放弃了关系数据库的两大重要基础：以关系代数为基础的结构化查询语言（SQL）
和数据一致性保证（ACID）。而强化一些大型网站更加关注的性能：高可用性和高伸缩性。
5 小结
伸缩性架构能力是网站架构师必须具备的能力。
一个具有良好伸缩性架构设计的网站，其设计总是走在业务发展的前面，在业务需要处理更多访问和业务之前，就已经做好充分准备。
