? ? ?? 網(wǎng)絡(luò)是一條神奇的信息之河，你想要了解的，你想要傳遞的，只需輕輕的碰一碰河水，就能嘗到神奇的甘甜。也許是它太普及，以至于，人們忘掉了它原本的神秘。
本文主要從N個(gè)層面，普及各個(gè)系統(tǒng)、各個(gè)層面，簡(jiǎn)單的介紹一下整個(gè)網(wǎng)絡(luò)世界的各個(gè)環(huán)節(jié)，需要什么樣的人員、什么樣的工具/設(shè)備、參與什么樣的工作。
一、總體架構(gòu)
? ?? 本圖大致介紹了一個(gè)大型系統(tǒng)所需要的全部?jī)?nèi)容，比如淘寶，首先得有機(jī)房，放服務(wù)器等基礎(chǔ)硬件設(shè)備，基礎(chǔ)設(shè)備通電開(kāi)機(jī)以后，需要裝操作系統(tǒng)，裝完操作系統(tǒng)了，得在上面裝軟件（APP、服務(wù)），裝完軟件了，就可以開(kāi)發(fā)APP、網(wǎng)站、網(wǎng)頁(yè)給人們使用了。
二、機(jī)房里都有啥？
1、機(jī)房物理結(jié)構(gòu)：頂部、底部會(huì)有夾層，用來(lái)走線，因?yàn)闄C(jī)房有大量的網(wǎng)線、電源線需要連接。一臺(tái)交換機(jī)可能就需要20根網(wǎng)線，通常網(wǎng)線走天花板，電源線走地面。
2、配電柜：機(jī)房的設(shè)備少則數(shù)十臺(tái)，向百度云、華為云的機(jī)房可能有數(shù)萬(wàn)臺(tái)，配電柜能夠提供穩(wěn)定的電壓，防止短路，便于排查某個(gè)區(qū)域的設(shè)備故障情況。
3、不間斷電源UPS：在停電的時(shí)候，能夠提供穩(wěn)定的電源，類似于充電寶的作用。當(dāng)然，針對(duì)一些重點(diǎn)機(jī)房，電力部門(mén)通常會(huì)有特殊的處理，可能有一些備用線路的提供，但自己準(zhǔn)備好UPS更能防患于未然。
4、中央監(jiān)控：機(jī)房通常有數(shù)十個(gè)攝像頭，8個(gè)以上監(jiān)視器監(jiān)控各個(gè)空間的情況。
5、消防報(bào)警系統(tǒng)：機(jī)房設(shè)備只能使用二氧化碳滅火器，干粉滅火器可能與機(jī)房里的空氣、水附著到一起，進(jìn)而引起短路。報(bào)警系統(tǒng)處理能夠提醒保安立即處理以外，還直接連接到119救火中心。
6、放火隔斷：也就是防火門(mén)之類的，避免一個(gè)區(qū)域的火情擴(kuò)散到其他的區(qū)域。
7、防塵：進(jìn)入機(jī)房通常需要穿鞋套，帶頭套，有些地方還需要穿特殊的白色大衣，以防止人身上的灰塵散落到機(jī)房?；覊m通常是導(dǎo)致精密硬件老化、故障的主要原因。
三、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
1、路由器：幾乎每個(gè)城市家庭都會(huì)有的設(shè)備了，可以支持多個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)備連接到Internet。
2、貓（Modem）：調(diào)制解調(diào)器，也就是把電話線傳輸?shù)拿}沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，回家看看自己的貓，左邊可能是電話線、光纖，右邊是網(wǎng)口，連接到路由器。不過(guò)現(xiàn)在有些modem也支持無(wú)線路由的功能。
3、交換機(jī)：能夠劃分vlan的設(shè)備，通常能夠提供20-30個(gè)網(wǎng)口。交換機(jī)可以把機(jī)房里的設(shè)備劃分到不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，比如1-10在1個(gè)局域網(wǎng)，11-20在另一個(gè)局域網(wǎng)，兩個(gè)局域網(wǎng)之間無(wú)法連接。
4、防火墻：個(gè)人電腦上都有防火墻程序，在大型機(jī)房中，采用單獨(dú)的硬件防火墻，也就是將防火墻程序獨(dú)立成一臺(tái)設(shè)備，以減輕各臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器的CPU芯片壓力。防火墻理應(yīng)算作一個(gè)安全設(shè)備，但網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天，防火墻就像汽車的玻璃窗一樣，成為一件必不可少的設(shè)備。
5、F5負(fù)載均衡服務(wù)器：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量過(guò)大的時(shí)候，單一的設(shè)備，單一的軟件部署在服務(wù)器上，都無(wú)法有效的解決分流的問(wèn)題。比如微信，同時(shí)有好幾百萬(wàn)人在聊天，那就是幾百萬(wàn)句話要發(fā)給特定的人，這個(gè)時(shí)候就需要F5把這些信息分發(fā)到不同的應(yīng)用服務(wù)器上去處理。這就是F5的作用。
補(bǔ)充說(shuō)明一下：Nginx Proxy 通常是代理服務(wù)器，也就是Nginx服務(wù)部署在服務(wù)器上，作用與F5類似，連接內(nèi)外網(wǎng)，能夠分流數(shù)據(jù)。不夠性能肯定沒(méi)法跟硬件設(shè)備相比。
四、服務(wù)器
服務(wù)器：通常來(lái)說(shuō)，就是一臺(tái)性能超強(qiáng)的主機(jī)；一般的家用電腦是4核（4個(gè)cpu），4-8G內(nèi)存；服務(wù)器通常有更高的配置，可能達(dá)到16核，32G內(nèi)存，2T存儲(chǔ)空間。不過(guò)目前虛擬機(jī)技術(shù)的發(fā)展，服務(wù)器通常由運(yùn)維人員來(lái)配置，你需要什么配置的設(shè)備，機(jī)房管理人員會(huì)直接提供。
應(yīng)用服務(wù)器：也就是提供應(yīng)用服務(wù)的服務(wù)器，換句話說(shuō)，就是把某些程序裝到服務(wù)器上面，那么這臺(tái)服務(wù)器的作用就變成了提供某種服務(wù)。比如簡(jiǎn)書(shū)的應(yīng)用服務(wù)器，可能提供登錄服務(wù)、賬戶注銷服務(wù)、連接微信的服務(wù)、提供網(wǎng)站服務(wù)等等。
存儲(chǔ)服務(wù)器：也就是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的服務(wù)器，這款設(shè)備與應(yīng)用服務(wù)器不同之處在于可以熱插拔多個(gè)硬盤(pán)。個(gè)人電腦可能數(shù)據(jù)最多幾百G，但例如微信，要存儲(chǔ)上億個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在一臺(tái)設(shè)備上是無(wú)法存儲(chǔ)的，要放到多臺(tái)設(shè)備存儲(chǔ)。
虛擬化技術(shù)：上面講到，也就是把CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)等空間系統(tǒng)的整合，然后要用的時(shí)候，能夠合理分配給使用者。就好比市民之家的功能，原本各個(gè)行政單位在各個(gè)不同的地點(diǎn)，現(xiàn)在我把他們匯總到一起，在一個(gè)地方管理。當(dāng)然市民之家可沒(méi)有虛擬化技術(shù)這么靈活。
堡壘機(jī)：也就是用于管理服務(wù)器的服務(wù)器，使用堡壘機(jī)，可以監(jiān)控到自己有多少臺(tái)設(shè)備，并且通過(guò)堡壘機(jī)控制權(quán)限，限制用戶登錄到不同的應(yīng)用服務(wù)器上面，可以理解為服務(wù)器的管家。
五、安全設(shè)備
網(wǎng)絡(luò)安全：網(wǎng)絡(luò)安全通常是指禁止、限制某些外網(wǎng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到內(nèi)網(wǎng)，避免內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)被竊?。灰部梢苑乐购樗?、進(jìn)行威脅感知，避免內(nèi)網(wǎng)設(shè)備性能、服務(wù)受到影響。
數(shù)據(jù)安全：驗(yàn)證數(shù)據(jù)發(fā)送者的身份，避免數(shù)據(jù)被篡改，被竊取，被解密。比如銀行的ATM上取了一筆錢(qián)，你取的是10000，這個(gè)數(shù)據(jù)不能讓你篡改成100。
IDS（Intrusion Detection Systems）入侵檢測(cè)系統(tǒng):依照一定的安全策略，通過(guò)軟、硬件，對(duì)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視，盡可能發(fā)現(xiàn)各種攻擊企圖、攻擊行為或者攻擊結(jié)果。譬如說(shuō)，你在內(nèi)網(wǎng)中嘗試讀取一個(gè)核心數(shù)據(jù)庫(kù)的資料，而資料的傳輸?shù)刂吩贗DS中沒(méi)有備案，那么這個(gè)操作就可能被告警。
IPS（Intrusion Prevention System）入侵防御系統(tǒng):在IDS的基礎(chǔ)上，能夠阻斷某些操作。譬如說(shuō)，你在內(nèi)網(wǎng)中嘗試讀取一個(gè)核心數(shù)據(jù)庫(kù)的資料，而資料的傳輸?shù)刂吩贗DS中沒(méi)有備案，那么這個(gè)操作就可能被中斷。
WAF（Web Application Firewall）web應(yīng)用防火墻:與傳統(tǒng)的防火墻相比，擁有更多的安全策略，不僅僅是在網(wǎng)絡(luò)層面進(jìn)行防護(hù)，而是從應(yīng)用層面進(jìn)行防護(hù)。主要包括抗洪水攻擊（大量的垃圾訪問(wèn)），URL黑名單，爬蟲(chóng)防護(hù)，防止SQL注入等。
威脅感知：這里我理解的是一種數(shù)據(jù)層面的防護(hù)，譬如針對(duì)一些釣魚(yú)網(wǎng)站、病毒文件、病毒來(lái)源、威脅的地址進(jìn)行海量記錄，然后評(píng)定危險(xiǎn)的等級(jí)，那么就可以及時(shí)感知到可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。（感興趣的朋友可以自行百度）
加密機(jī)：在金融、軍隊(duì)、涉及資金的行業(yè)（社保卡、醫(yī)保卡、公交卡等）使用廣泛，主要有兩個(gè)作用，一個(gè)是生成密鑰，一個(gè)是用密鑰進(jìn)行加解密。這是一種硬加密設(shè)備，也就是加解密程序運(yùn)行在加密機(jī)的內(nèi)存中，而不運(yùn)行在任何應(yīng)用服務(wù)器中，以此保護(hù)計(jì)算的安全。另外加密機(jī)擁有物理噪音發(fā)生器設(shè)備，用來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。我們通常的軟件都是偽隨機(jī)數(shù)，也就是根據(jù)當(dāng)前的時(shí)間參數(shù)通過(guò)固定的算法來(lái)計(jì)算出一個(gè)隨機(jī)數(shù)，并不是真正的隨機(jī)，而是可以被破解的隨機(jī)。
證書(shū)服務(wù)器：主要用于數(shù)字簽名，數(shù)字證書(shū)等技術(shù)中。譬如我們每個(gè)人以前常用的U盾，每個(gè)U盾里面都有一個(gè)證書(shū)，這個(gè)證書(shū)就是有證書(shū)服務(wù)器提供的。證書(shū)可以保障數(shù)據(jù)的安全，主要是防篡改，以及認(rèn)證身份。
六、操作系統(tǒng)
大家熟知的操作系統(tǒng)主要是安卓手機(jī)，蘋(píng)果手機(jī)，Android是一種操作系統(tǒng)，IOS也是一種操作系統(tǒng)。不同的系統(tǒng)具備不同的功能，具有不同的性能，但終歸都是對(duì)CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)等設(shè)備的管理。我們常用的電腦系統(tǒng)也就是Windows10 ，MAC OS等。
Linux操作系統(tǒng)：相比于win、mac，再圖形化、交互方面要弱化一些，更多的是服務(wù)的概念。比如Windows提供的炫酷的操作頁(yè)面，要耗費(fèi)大量的計(jì)算機(jī)性能來(lái)完成，除了優(yōu)秀的CPU處理器以外，還需要獨(dú)立顯卡等設(shè)備進(jìn)行支持。Linux操作系統(tǒng)主要用于運(yùn)行一些基礎(chǔ)服務(wù)，相比而言穩(wěn)定性更強(qiáng)，能夠運(yùn)行數(shù)萬(wàn)小時(shí)不用重啟，適用于本平臺(tái)的病毒也要少很多。Centos、redhat、AIX等都成為類UNIX系統(tǒng)，原因就是Linux是開(kāi)源的，免費(fèi)的，UNIX是付費(fèi)的產(chǎn)品。
七、操作系統(tǒng)的里面
1、最底層的是硬件管理，也就是cpu、內(nèi)存、硬盤(pán)、IO等控制程序。
2、I/O模塊，也就是一套鏈接計(jì)算機(jī)高級(jí)程序與硬件設(shè)備的接口，通過(guò)這個(gè)模塊，計(jì)算機(jī)就可以控制內(nèi)存的讀出，CPU資源的分配等。
3、進(jìn)程管理，每個(gè)程序都是由一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程執(zhí)行，各個(gè)進(jìn)程去調(diào)用計(jì)算機(jī)資源完成任務(wù)。比如你撥打電話就是一個(gè)進(jìn)程，調(diào)用了手機(jī)的撥號(hào)功能，通過(guò)SIM卡訪問(wèn)電話網(wǎng)絡(luò)，想電信公司的服務(wù)器發(fā)送撥打電話的請(qǐng)求。
4、函數(shù)庫(kù)，操作系統(tǒng)提供一套通用的功能，通過(guò)這套函數(shù)庫(kù)，應(yīng)用程序可以適用計(jì)算機(jī)的更多資源，比如讀取內(nèi)存，讀寫(xiě)文件等等。
5、shell，也就是操作終端程序，通過(guò)這個(gè)程序，人類輸入命令，計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別，并且能夠完成任務(wù)。類似于Windows里面的CMD，你輸入shutdown -s -t，就執(zhí)行了一個(gè)關(guān)機(jī)的命令。
八、數(shù)據(jù)庫(kù)
1、數(shù)據(jù)庫(kù)的來(lái)源：最早沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，文件都是存在計(jì)算機(jī)的文件系統(tǒng)里面，比如寫(xiě)在一個(gè)txt文檔里面。但是你的數(shù)據(jù)量過(guò)大，達(dá)到數(shù)萬(wàn)、數(shù)百萬(wàn)、上億的時(shí)候，操作系統(tǒng)基礎(chǔ)的文件系統(tǒng)無(wú)法支持這樣的性能。你要在上億個(gè)名字中查找一個(gè)名字，就會(huì)變得非常困難，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。這個(gè)時(shí)候就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)，它能夠提供更豐富的增刪改查服務(wù)，能夠提供存儲(chǔ)海量的數(shù)據(jù)，高性能的搜索。
2、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)外鍵關(guān)聯(lián)來(lái)建立表與表之間的關(guān)系，也就是說(shuō)一個(gè)學(xué)生表和一個(gè)班級(jí)表，都會(huì)存班級(jí)這個(gè)屬性，這個(gè)屬性是兩個(gè)表的共有參數(shù)，并且能夠通過(guò)這個(gè)參數(shù)將兩個(gè)表關(guān)聯(lián)起來(lái)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢、檢索性能面對(duì)海量數(shù)據(jù)也無(wú)法有效支撐，因此誕生了非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)通常指數(shù)據(jù)以對(duì)象的形式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，而對(duì)象之間的關(guān)系通過(guò)每個(gè)對(duì)象自身的屬性來(lái)決定。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)通常擁有更強(qiáng)大的檢索性能，目前的存儲(chǔ)架構(gòu)通常是用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存數(shù)據(jù)，用非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)去檢索，數(shù)據(jù)至少是存兩份。
4、大數(shù)據(jù)：采用新的技術(shù)來(lái)處理海量的數(shù)據(jù)，主要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)可視化，以及算法優(yōu)化?？梢岳斫鉃樵跀?shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上的應(yīng)用擴(kuò)張。
九、中間件
中間件（Middleware）通常是指在一個(gè)大型分布式的系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)各個(gè)不同組件（Component）/服務(wù)（Service）之間管理以及交互數(shù)據(jù)的。舉個(gè)例子，在分布式系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)往往是N多個(gè)，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)可能是按照數(shù)據(jù)ID的hash，也可能根據(jù)業(yè)務(wù)模塊來(lái)分配的。而且這種分配可能隨著數(shù)據(jù)增長(zhǎng)或者業(yè)務(wù)變更而改變。這個(gè)時(shí)候，你想修改某條數(shù)據(jù)，顯然就不太可能直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)了，而是需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，由它來(lái)負(fù)責(zé)對(duì)最終的數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫(xiě)，乃至負(fù)責(zé)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的事務(wù)一致性。
十、服務(wù)與后臺(tái)系統(tǒng)
1、服務(wù)的概念，就是運(yùn)行在服務(wù)器上的程序，這些程序提供特定的功能。比如計(jì)算機(jī)里面的一些基礎(chǔ)服務(wù)，有存儲(chǔ)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，管理線程的服務(wù)，可以理解為不同的功能。系統(tǒng)的功能，就是一個(gè)操作系統(tǒng)。
2、微信案例：小紅要給小明發(fā)送你好，這個(gè)你好這個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)先發(fā)送到服務(wù)器上，服務(wù)器接受發(fā)送的信息+發(fā)送人，然后把消息傳給特定的人。并不是你的消息直接就發(fā)送到對(duì)方了。
3、常用應(yīng)用后臺(tái)系統(tǒng)簡(jiǎn)介：
A.用戶系統(tǒng)，存下用戶的賬號(hào)、密碼，登錄的時(shí)候校驗(yàn)用戶的賬號(hào)、密碼；注銷的時(shí)候注銷特定的賬戶；
B.訂單系統(tǒng)，比如用支付寶完成一筆交易，就有一筆訂單，訂單系統(tǒng)記錄訂單，查詢訂單，跟蹤訂單處理狀況；
C.商城，例如淘寶官網(wǎng)，可以提供商品的上下架，修改價(jià)格，商品售賣等服務(wù)；
D.ERP，企業(yè)資源管理系統(tǒng)，通常會(huì)提供財(cái)務(wù)模塊給財(cái)務(wù)人員使用，行政模塊給行政使用，銷售模塊給銷售使用，質(zhì)量模塊給質(zhì)量保障部門(mén)使用等等。
E.監(jiān)控系統(tǒng)，通常指的是硬件設(shè)備監(jiān)控，比如ATM機(jī)監(jiān)控，機(jī)房?jī)?nèi)的服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，車載POS設(shè)備監(jiān)控等等。
事實(shí)上，只要有需求，就可以開(kāi)發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)以供使用，以上所述是常用的系統(tǒng)。
十一、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言
開(kāi)發(fā)語(yǔ)言通常指的是一種高級(jí)語(yǔ)言，人類通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)程序，相應(yīng)的編譯軟件將高級(jí)語(yǔ)言翻譯成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的二級(jí)制數(shù)據(jù)信號(hào)，就可以運(yùn)行了。編譯，其實(shí)就是一個(gè)翻譯過(guò)程，將人類語(yǔ)言翻譯成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。因?yàn)殡娦盘?hào)只有2種，一種是有電，一種是沒(méi)電，通過(guò)這個(gè)最基礎(chǔ)的信息構(gòu)建了我們今天繁華的網(wǎng)絡(luò)世界。
