把伺服器和資料庫拆開

一台機器包辦一切

想像你的新創剛上線，所有東西都放在同一台伺服器上。

網頁應用程式、資料庫、快取，全部擠在這台機器裡。設定簡單，管理也方便。

注意三個元件全都裝在同一台機器的外框內，它們共用這台機器的全部資源。

這就是單一伺服器架構，幾乎每個產品都從這裡起步。

但當使用者暴增，這台機器還撐得住嗎？

這台機器做哪些事

在單一伺服器架構下，這台機器要處理整個流程。

使用者輸入網址後，先經過 DNS 解析，找到伺服器的位址。

接著瀏覽器送出 HTTP 請求，伺服器上的網頁應用程式接手處理。

需要資料時，應用程式在同一台機器上讀寫資料庫，再把結果回傳。

簡單，但有天花板

全部放在一起，好處很明顯：簡單。只有一台機器要部署、要照顧。

問題是，這台機器的能力有上限。運算和儲存都只能用它自己的資源。

網頁應用程式和資料庫搶同一份資源。流量一大，兩邊一起變慢。

這就是單機容量的極限。

第一步：資料庫獨立

第一個重大的擴展步驟，是把資料庫搬到自己的伺服器上。

原本的機器只跑網頁應用程式，負責處理請求。新的機器專門負責資料。

網頁伺服器需要資料時，就去向資料庫伺服器要。

職責拆開後，系統分成兩層：網頁層與資料層。

兩層各自擴展

拆開的最大好處是：兩層可以獨立擴展。

網頁層負責運算，處理大量請求。請求變多，就替網頁層加資源。

資料層負責儲存，管理資料。資料變多，就替資料層加資源。

不必為了其中一邊的需求，讓兩邊綁在一起升級。

何時該拆開？

回到開頭：新創大獲成功，伺服器撐不住了，該怎麼辦？

先確認：單機容量是不是已經不夠用？

如果是，把資料庫分離通常就是第一步。之後網頁層和資料層，就能依各自需求成長。

跟同事解釋時，一句話就夠：讓運算和儲存各住各的。

在單一伺服器架構中，網頁應用程式、資料庫和快取_____。

• 全部跑在同一台機器上
• 分別跑在不同的機器上

答案: 全部跑在同一台機器上

單一伺服器架構的特點就是所有元件（網頁應用程式、資料庫、快取）都跑在同一台機器上，因此設定簡單。

資料庫分離後，_____負責處理運算，_____負責儲存資料。

答案: 資料庫分離後，網頁層負責處理運算，資料層負責儲存資料。

分離後系統分成兩層：網頁層處理請求與運算，資料層負責儲存與管理資料。兩者分屬不同伺服器。

為什麼系統剛起步時，常把所有東西都放在同一台伺服器上？

• 架構簡單，容易建置與管理
• 能承受無限增長的流量
• 資料庫和網頁程式必須共用硬體才能運作
• 可以讓運算和儲存各自獨立擴展

答案: 架構簡單，容易建置與管理

初期流量小，單一伺服器最簡單：只要建置和管理一台機器。它並不是效能最好或最能承受大流量的做法。