§ 00概述
这是「架构演进之路」系列的第一章。单机架构把应用、数据库、文件、定时任务全部放在一台云服务器上，是业务从 0 到 1 最快的路径：一天内即可上线，月成本一杯咖啡钱量级，没有任何分布式复杂度。
单机的价值在于验证业务，而不是证明架构能力。本册用 7 类数据集把这一阶段讲透：组件与选型、成本测算、指标基线、演进触发信号、上线检查清单、高频翻车点与常见问答——每一项都来自集团 500+ 个交付项目的真实沉淀。
§ 01演进定位
架构的第一原则是让复杂度与业务规模匹配。日活几千以下的业务，瓶颈几乎从不出在架构，而出在需求与增长本身。此时引入集群、微服务，只会把团队有限的精力消耗在基础设施上。
单机架构的三个天然边界必须在一开始就说清楚：单点故障（服务器挂了业务就停）、性能上限（垂直扩容有天花板）、数据安全（应用与数据同生共死）。这三条边界正是后续九章要逐一拆掉的三堵墙。
从单机起步不是妥协，而是策略：它让团队把全部工程能力投入到业务验证上，同时用最低成本为每一次「下一步演进」预留了干净的接口——只要部署时守住系统盘与数据盘分离这条底线。
§ 02技术架构
标准形态是一台云服务器承载全部角色：应用进程、数据库、对象存储挂载、定时任务。资源层选用通用型实例，系统盘承载数据盘分离——数据盘独立挂载，保证未来应用服务器更换或升级时数据可以原地保留。
网络边界由私有网络（VPC）与安全组构成：仅放行 80/443 与必要的运维端口，SSH 强制密钥登录并禁用密码。备份采用「快照 + 对象存储」双轨：系统盘快照应对整机故障，数据库每日逻辑备份上传对象存储应对误删除。
监控从第一天就要有：CPU、内存、磁盘、带宽四项基础指标配上告警阈值，成本几乎为零，却是这一阶段唯一能在故障前给出预警的信号源。
§ 03实施路径
第一阶段（约 1 周）基础设施：VPC 与子网规划、实例选购与初始化、安全组基线、SSH 密钥与系统加固、云监控接入。全部动作可脚本化，产出一份可重复执行的环境初始化清单。
第二阶段（1-2 周）部署联调：运行环境安装、应用部署、数据库初始化与账号权限收敛、域名解析与 HTTPS 证书、备份策略与恢复演练。恢复演练必须真的做一次——从快照回滚一台机器，验证备份可用。
第三阶段（约 1 周）加固上线：压测拿到基线数据、告警阈值校准、应急预案一页纸（谁响应、怎么重启、怎么回滚）。总周期 3-4 周，最快压缩到 5 个工作日。
§ 04客户价值与适用判断
该用：业务尚在验证期、流量可预估且不大、团队没有专职运维。此时架构的目标函数是「单位成本的验证速度」，单机碾压一切复杂方案。
不该用：业务已有明确的高可用承诺（SLA）、数据监管要求强隔离、或峰值流量可预期地超过单机上限。硬撑单机的每一分钟宕机，损失都会超过架构升级的成本。
我们反复向客户强调一个判断式：单机的结束条件不是「觉得慢了」，而是本册「演进触发信号」数据集中的任何一条被命中。用数据决策，不用感觉决策。
§ D01组件与选型清单
DATA单机架构 · 标准组件栈基线配置
| 层级 | 组件 | 选型建议 | 职责与要点 |
|---|
| 计算 | 云服务器 CVM | 通用型 2C4G（包年） | 应用 + 数据库 + 定时任务 All-in-One，预留 40% 资源余量 |
| 系统盘 | SSD 云硬盘 | 60GB | 仅承载系统与运行环境，不含业务数据 |
| 数据盘 | SSD 云硬盘 | 100GB（独立挂载） | 数据库与文件存储，演进时可整盘迁移 |
| 网络 | VPC + 安全组 | 独立 VPC · 最小化放行 | 仅开放 80/443 与堡垒运维端口，禁用密码登录 |
| 存储 | 对象存储 COS | 标准存储 50GB 起 | 数据库备份与静态文件，与计算资源解耦 |
| 备份 | 快照策略 | 每日 1 次 · 保留 7 份 | 系统盘 + 数据盘双快照，恢复演练每季度 1 次 |
| 监控 | 云监控 + 告警 | CPU/内存/磁盘/带宽 | 阈值告警接短信或 IM，覆盖率 100% |
选型以主流云厂商通用型实例为参照；数据盘独立挂载是本阶段最重要的一条架构纪律。
§ D02成本测算数据集
DATA成本测算示例（轻量业务基线 · 月度）月度 · CNY
| 项目 | 规格 | 月成本 | 说明 |
|---|
| 云服务器 | 通用型 2C4G · 包年 | ≈ ¥130 | 应用 + 数据库一体，包年享约 7.5 折 |
| 数据盘 | SSD 100GB | ≈ ¥35 | 独立挂载，数据库与文件 |
| 公网带宽 | 5Mbps · 按流量 | ≈ ¥30 | 按 40GB/月 流量估算 |
| 对象存储 | 标准 50GB + 流量 | ≈ ¥12 | 备份与静态文件 |
| 快照 | 150GB · 每日 | ≈ ¥12 | 系统盘 + 数据盘，保留 7 份 |
| HTTPS 证书 | 免费 DV 证书 | ¥0 | 云厂商免费签发，自动续期 |
月均合计 ≈ ¥219 · 首年 ≈ ¥3,300（含包年折扣）
按主流云厂商刊例价折算的估算口径，随地域与促销波动；包年付费通常比按量节省 25%-40%。
§ D03关键指标基准
DATA可用性与体验基线SLO 参考
| 指标 | 单机基线 | 本阶段目标 | 行业良好 |
|---|
| 可用性（含维护窗口） | 99.0% | 99.5% | 99.95%+ |
| 故障恢复 RTO | 2-4 小时（重装） | < 1 小时（快照回滚） | < 5 分钟 |
| 数据丢失 RPO | 24 小时（日备） | < 1 小时（binlog） | < 1 分钟 |
| 峰值 QPS 承载 | ≈ 50 | ≈ 100-150 | 按集群线性扩展 |
| 变更部署方式 | 手动上传 | 脚本化一键部署 | CI/CD 自动化 |
RTO/RPO 口径：RTO 为故障到恢复业务的时间，RPO 为最大可容忍数据丢失窗口。
§ D04演进触发信号
DATA什么时候必须走向下一阶段任一命中即评估
| 触发信号 | 判定阈值 | 演进方向 |
|---|
| CPU 峰值持续高位 | 连续 1 周 > 60% | 升配过渡，并启动应用与数据分离（02） |
| 数据库资源吃紧 | 内存占用持续 > 70% | 独立云数据库（02） |
| 业务不允许停机维护 | 深夜窗口也无法接受 | 应用集群 + 负载均衡（03） |
| 静态资源挤占带宽 | 静态流量占比 > 50% | 对象存储 + CDN 分流（06） |
| 合规要求数据隔离 | 等保或行业监管要求 | 数据层独立部署与加密（02） |
§ D05上线检查清单
安全组最小化仅放行 80/443 与运维端口，禁用 root 密码登录，SSH 全程密钥
系统盘数据盘分离业务数据全部落在独立数据盘，并制定快照策略
备份可用完成至少一次从快照恢复整机的演练，记录实际耗时
监控告警接入CPU/内存/磁盘/带宽四项指标配好阈值告警，通道直达负责人
HTTPS 全站证书自动续期，HTTP 301 跳转 HTTPS
应急预案一页纸故障响应人、重启顺序、回滚命令，打印或入Wiki
§ D06高频翻车点
数据与应用同盘数据混在系统盘，重装系统即数据全失——独立数据盘是底线
只备份不演练快照从未回滚过，真故障时才发现备份损坏或流程跑不通
裸奔无监控没有基础告警，磁盘写满导致数据库拒绝写入才发现问题
安全组全开为图方便放行 0.0.0.0/0 的 22 端口，成为爆破攻击首选目标
证书过期无自动续期，证书过期导致全站不可访问与用户流失
§ D07常见问答
DATA单机架构 · 问答数据集4 组
| 问题 | 答案 |
|---|
| 单机架构能撑多大业务量？ | 通用型 2C4G 实例配合缓存，静态化良好的业务可承载日活 5,000 左右、峰值 QPS 100-150。但真正决定升级时机的不是这个数字，而是本册「演进触发信号」是否命中。 |
| 数据库和应用放一台机器，未来拆分麻烦吗？ | 只要守住数据盘独立挂载 + 数据库每日逻辑备份两条纪律，拆分就是把数据恢复到独立实例的过程，通常一个工作日内完成，业务无感。 |
| 为什么不直接上云数据库？ | 可以。当预算允许时，直接采用「单应用 + 云数据库」是更好的起点——那实际上就是本系列第 02 章「应用与数据分离」的形态。 |
| 多快能上线？ | 环境脚本化后，基础设施 1 天、部署联调 2-3 天、加固 1 天，最快 5 个工作日完成含 HTTPS 与监控的完整上线。 |
§ D8角色分工数据集
DATA角色分工数据集本阶段人员配置
| 角色 | 核心职责 | 投入度 | 备注 |
|---|
| 全栈开发（兼运维） | 环境初始化 · 应用部署 · 备份与告警 | 100% | 单机阶段不设专职运维 |
| 业务负责人 | 需求排序 · 验收 · 低峰窗口审批 | 30% | 审批发布与维护窗口 |
| 外部支持 | 云工单 · 社区 · 服务商应急 | 按需 | 留存工单通道与升级联系人 |
| 安全兼职 | 安全组基线 · 密钥管理 · 补丁 | 10% | 每月一次基线巡检 |
§ D9风险登记册
DATA风险登记册概率 × 影响
| 风险 | 概率 | 影响 | 缓解措施 |
|---|
| 数据盘故障导致业务数据丢失 | 中 | 致命 | 独立数据盘 + 每日快照 + 季度恢复演练 |
| 安全组误开或密钥泄漏 | 中 | 严重 | 最小化放行 + 密钥轮换 + 登录告警 |
| 证书过期导致全站不可访问 | 低 | 严重 | 自动续期 + 到期前 30 天告警 |
| 磁盘写满数据库拒绝写入 | 中 | 严重 | 磁盘水位告警 80% + 日志轮转 + 冷备归档 |
§ D10监控告警清单
DATA监控告警清单阈值即责任
| 监控对象 | 指标 | 告警阈值 | 响应动作 |
|---|
| 整机 | CPU 使用率 | > 80% 持续 5 分钟 | 电话 · 定位进程并扩配评估 |
| 数据盘 | 磁盘使用率 | > 80% | 短信 · 清理日志/扩容 |
| 内存 | 使用率 | > 90% | 短信 · 排查泄漏与缓存 |
| 证书 | 剩余有效期 | < 30 天 | 工单 · 触发续期流程 |
| 可用性 | 拨测失败 | 连续 2 次 | 电话 · 启动一页纸预案 |
§ D12实施时间线
DATA实施时间线周为单位
| 周次 | 里程碑 | 责任角色 | 出口物 |
|---|
| W1 | 基础设施就绪 | 开发 | VPC/实例/安全组/监控告警全部生效 |
| W2 | 应用与数据上线 | 开发 + 业务 | 应用可访问 · 数据库初始化完成 |
| W3 | 加固与证书 | 开发 + 安全 | HTTPS 生效 · 加固清单逐项打勾 |
| W4 | 演练与验收 | 全员 | 恢复演练记录 + 应急一页纸 |
§ D13SLA 与容灾基线
DATASLA 与容灾基线对内承诺
| 指标 | 基线承诺 | 度量方式 | 未达标处置 |
|---|
| 可用性（含维护窗） | 99.0% | 月度拨测统计 | 复盘 + 加固措施入清单 |
| 故障恢复 RTO | < 4 小时 | 演练实测 | 快照策略升级为每日多次 |
| 数据丢失 RPO | < 24 小时 | 备份完整性抽检 | 引入 binlog 增量 |
| 告警响应 | 工作时间 15 分钟 | 告警处置记录 | 升级为双通道告警 |
§ D14应急预案
DATA应急预案一页纸预案
| 故障场景 | 典型现象 | 处置步骤 | 升级路径 |
|---|
| 整机不可达 | SSH/HTTP 全部超时 | ① 控制台查实例状态 ② 快照回滚或重置 ③ 恢复数据盘 | 30 分钟未恢复 → 云工单 P1 |
| 数据库拒绝连接 | 应用报连接错误 | ① 查磁盘与内存 ② 重启数据库进程 ③ 验证数据完整性 | 数据疑似损坏 → 停写并恢复备份 |
| 证书过期 | 浏览器证书告警 | ① 紧急签发新证书 ② 部署并重载 ③ 排查续期失败原因 | 影响支付链路 → 立即升级业务负责人 |
| 疑似入侵 | 异常进程/外联 | ① 断网隔离 ② 取证快照 ③ 密钥全部轮换 | 确认入侵 → 走安全事件流程 |
§ D15首年成本明细
DATA首年成本明细CNY
| 项目 | 月成本 | 年成本 | 备注 |
|---|
| 云服务器 2C4G（包年） | ≈ ¥130 | ≈ ¥1,560 | 包年一次性支付享折扣 |
| 数据盘 100G SSD | ≈ ¥35 | ≈ ¥420 | 按量，可随时扩容 |
| 公网带宽与流量 | ≈ ¥30 | ≈ ¥360 | 按 40GB/月估算 |
| 对象存储 + 快照 | ≈ ¥24 | ≈ ¥288 | 备份双轨 |
| 证书与监控 | ≈ ¥10 | ≈ ¥120 | 免费证书 + 云监控 |
首年合计 ≈ ¥2,750（不含一次性人力投入）。次年起随数据盘与流量自然增长 10-20%。
§ D16团队能力要求
DATA团队能力要求按需补齐
| 能力项 | 要求级别 | 如何补齐 |
|---|
| Linux 基础运维 | 必须 | 云厂商入门实验 + 内部 Runbook |
| 数据库基础操作 | 必须 | 备份恢复演练实操一次 |
| 网络安全基线 | 建议 | 安全组与密钥管理清单化 |
| 成本意识 | 建议 | 月度账单复盘 15 分钟 |
§ D17关键决策速查（ADR）
DATA关键决策速查（ADR）本阶段 4 个决策
| 决策 | 备选方案 | 结论理由 |
|---|
| 单机 vs 直接集群 | 起步即三节点 | 验证期单机：迭代速度优先，信号触发再演进 |
| 虚拟机 vs 容器 | 起步容器化 | 单机 VM：规模未定前容器收益不抵复杂度 |
| 数据库自建 vs 托管 | 自建省钱 | 托管：备份与高可用是买不来的能力 |
| 部署方式 | 手工部署 | 脚本化：环境可重建是 02 章迁移的前提 |
§ D18高频面试题
DATA高频面试题本阶段 4 题
| 问题 | 考察点 | 优秀回答特征 |
|---|
| 一台服务器如何做容灾？ | 备份体系 | 快照+逻辑备份双轨 + 演练证据 |
| CPU 突然 100% 怎么排查？ | 定位方法 | top→定位进程→细分线程/SQL 有章法 |
| 为什么不用 K8s 起步？ | 架构判断 | 复杂度与业务规模匹配的论证 |
| 如何保证安全组不失控？ | 安全意识 | 最小化基线 + 变更工单 + 巡检 |
§ D19命令与操作速查
DATA命令与操作速查日常高频
| 场景 | 命令/操作 | 说明 |
|---|
| 磁盘排查 | df -h && du -sh /* | 先看水位再找大头 |
| 日志定位 | tail -f / grep 关键字 | 滚动日志按时间截取 |
| 进程排查 | top -Hp <pid> | 线程级 CPU 定位 |
| 快照回滚 | 控制台 · 快照 → 回滚 | 回滚前确认数据盘挂载 |
§ D20采购与商务要点
DATA采购与商务要点本阶段采购项
| 采购项 | 询价要点 | 商务注意 |
|---|
| 云服务器包年 | 同规格跨厂商比价 · 升配差价政策 | 包年退费规则先问清 |
| 对象存储 | 单价 + 流量分开报价 | 外链流量是隐藏大头 |
| DV 证书 | 免费额度与续期自动化 | 付费证书看担保与保险 |
§ D21阶段 KPI 卡
DATA阶段 KPI 卡验收口径
| KPI | 口径 | 目标 |
|---|
| 上线周期 | 需求到可访问的天数 | < 5 工作日 |
| 备份可恢复 | 恢复演练成功率 | 100% |
| 告警有效率 | 真问题告警占比 | ≥ 70% |
| 月成本 | 账单合计 | ≤ ¥400 |
§ D22交接清单
DATA交接清单换人不换知识
| 交接项 | 载体 | 验收 |
|---|
| 环境初始化脚本 | Git 仓库 | 新机器一键重建成功 |
| 应急预案一页纸 | Wiki | 值班人能按纸操作 |
| 账号与密钥台账 | 密码管理器 | 双人可解密 |
| 月度账单口径 | 表格 | 新人能对平上月账单 |
§ D23演进检查点评审
DATA演进检查点评审走向 02 章前
| 检查项 | 达标标准 | 结果 |
|---|
| 备份可恢复 | 快照回滚演练成功 | 通过/不通过 |
| 监控告警有效 | 四项基础指标全覆盖 | 通过/不通过 |
| 迁移预演 | 数据盘可挂载到新实例 | 通过/不通过 |
| 文档齐备 | 初始化脚本 + 应急一页纸 | 通过/不通过 |
任一不通过则推迟演进——带着侥幸上台阶是事故的标准剧本。