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部署图

本页面详细介绍 DocuSnap-Backend 系统的部署架构图，包括组件关系、网络拓扑和数据流向。

整体部署架构图

下图展示了 DocuSnap-Backend 系统在生产环境中的整体部署架构：

部署架构图

图解说明

  1. 客户端层：
    • 位于最左侧，包括 Web 客户端、移动客户端和第三方应用
    • 通过 HTTPS 协议与系统交互
    • 使用端到端加密保护数据传输安全
  2. 负载均衡层：
    • 位于客户端和应用服务层之间
    • 使用 Nginx 实现反向代理和负载均衡
    • 分发请求到多个应用服务实例
    • 提供 SSL 终结、请求过滤和基本安全防护
  3. 应用服务层：
    • 位于系统的核心位置
    • 包含多个 Flask 应用实例
    • 每个实例使用 Gunicorn 作为 WSGI 服务器
    • 处理客户端请求，协调任务处理
  4. OCR 服务层：
    • 位于应用服务层右侧
    • 包含多个 CnOCR 服务实例
    • 提供图像文本识别功能
    • 可以独立扩展，满足不同的处理需求
  5. 数据存储层：
    • 位于底部，为应用服务层提供数据存储
    • 包括 SQLite 数据库和文件存储
    • 存储任务状态、处理结果和临时数据
    • 支持数据备份和恢复
  6. 外部服务层：
    • 位于右侧，包括智谱 AI LLM 服务
    • 通过 API 与应用服务层交互
    • 提供文本分析和信息提取能力

组件连接

图中的连接线表示组件之间的通信关系：

  • 客户端 → 负载均衡层：HTTPS 协议，端口 443
  • 负载均衡层 → 应用服务层：HTTP 协议，端口 8000（Gunicorn）
  • 应用服务层 → OCR 服务层：HTTP 协议，端口 5001
  • 应用服务层 → 数据存储层：SQLite 文件访问
  • 应用服务层 → 外部服务层：HTTPS 协议，智谱 AI API

扩展性设计

图中的虚线框和重复组件表示系统的扩展性设计：

  • 应用服务实例：可以水平扩展，增加实例数量
  • OCR 服务实例：可以独立扩展，满足不同的处理需求
  • 负载均衡：支持动态添加和移除后端服务实例

单机部署图

以下是 DocuSnap-Backend 系统的单机部署架构图，适合开发、测试和小规模使用场景：

graph TD
    Client["客户端"] -->|HTTPS| Nginx["Nginx 反向代理"]
    Nginx -->|HTTP| Gunicorn["Gunicorn WSGI 服务器"]
    Gunicorn -->|WSGI| Flask["Flask 应用"]
    Flask -->|HTTP| CnOCR["CnOCR 服务"]
    Flask -->|文件访问| SQLite["SQLite 数据库"]
    Flask -->|HTTPS API| ZhipuAI["智谱 AI LLM 服务"]
    
    subgraph "单一服务器"
        Nginx
        Gunicorn
        Flask
        CnOCR
        SQLite
    end

图解说明

  1. 单一服务器：
    • 所有组件（除外部 LLM 服务外）部署在同一台服务器上
    • 简化了部署和维护，但限制了扩展性和容错性
    • 适合低并发、低负载场景
  2. 组件关系：
    • Nginx 作为反向代理，处理客户端请求
    • Gunicorn 作为 WSGI 服务器，运行 Flask 应用
    • Flask 应用实现核心业务逻辑
    • CnOCR 服务提供图像文本识别
    • SQLite 数据库存储任务状态和结果
    • 智谱 AI LLM 服务作为外部服务提供文本分析能力

容器化部署图

以下是 DocuSnap-Backend 系统的容器化部署架构图，使用 Docker 和 Kubernetes 等容器技术：

graph TD
    Client["客户端"] -->|HTTPS| Ingress["Kubernetes Ingress"]
    Ingress -->|HTTP| AppService["应用服务 Pod"]
    AppService -->|HTTP| OCRService["OCR 服务 Pod"]
    AppService -->|文件访问| PVC["持久卷声明"]
    AppService -->|HTTPS API| ZhipuAI["智谱 AI LLM 服务"]
    
    subgraph "Kubernetes 集群"
        Ingress
        subgraph "应用服务部署"
            AppService
        end
        subgraph "OCR 服务部署"
            OCRService
        end
        PVC -->|挂载| PV["持久卷"]
    end

图解说明

  1. Kubernetes 集群：
    • 使用容器编排系统管理应用组件
    • 支持自动扩展、自愈和滚动更新
    • 提高系统可靠性和可维护性
  2. 组件关系：
    • Kubernetes Ingress 作为入口点，处理外部流量
    • 应用服务和 OCR 服务作为独立的部署
    • 持久卷提供数据存储，确保数据持久性
    • 外部 LLM 服务通过 API 集成
  3. 扩展性设计：
    • 可以独立扩展应用服务和 OCR 服务
    • 使用水平 Pod 自动缩放（HPA）根据负载自动调整实例数量
    • 支持跨节点部署，提高可用性

高可用部署图

以下是 DocuSnap-Backend 系统的高可用部署架构图，适合生产环境和大规模使用场景：

graph TD
    Client["客户端"] -->|HTTPS| LB["负载均衡器"]
    LB -->|HTTP| AS1["应用服务器 1"]
    LB -->|HTTP| AS2["应用服务器 2"]
    LB -->|HTTP| AS3["应用服务器 3"]
    AS1 -->|HTTP| OCRS1["OCR 服务器 1"]
    AS2 -->|HTTP| OCRS1
    AS3 -->|HTTP| OCRS1
    AS1 -->|HTTP| OCRS2["OCR 服务器 2"]
    AS2 -->|HTTP| OCRS2
    AS3 -->|HTTP| OCRS2
    AS1 -->|SQL| DB["主数据库"]
    AS2 -->|SQL| DB
    AS3 -->|SQL| DB
    DB -->|复制| DBS["备份数据库"]
    AS1 -->|HTTPS API| ZhipuAI["智谱 AI LLM 服务"]
    AS2 -->|HTTPS API| ZhipuAI
    AS3 -->|HTTPS API| ZhipuAI

图解说明

  1. 多服务器部署：
    • 应用服务器、OCR 服务器和数据库服务器分离部署
    • 每种服务都有多个实例，提高可用性和容错性
    • 支持大规模并发处理
  2. 负载均衡：
    • 使用负载均衡器分发客户端请求
    • 支持会话保持和健康检查
    • 提供故障转移和自动恢复
  3. 数据库高可用：
    • 主数据库处理读写操作
    • 备份数据库通过复制保持数据同步
    • 支持故障转移和数据恢复
  4. 扩展性设计：
    • 可以独立扩展应用服务器和 OCR 服务器
    • 根据负载动态调整实例数量
    • 支持跨区域部署，提高可用性

网络拓扑图

以下是 DocuSnap-Backend 系统的网络拓扑图，展示了不同网络区域和安全边界：

graph TD
    Internet["互联网"] -->|HTTPS| FW["防火墙"]
    FW -->|HTTP| DMZ["DMZ 区域"]
    DMZ -->|HTTP| APP["应用区域"]
    APP -->|HTTP| SVC["服务区域"]
    APP -->|SQL| DATA["数据区域"]
    APP -->|HTTPS API| EXT["外部服务"]
    
    subgraph "DMZ 区域"
        LB["负载均衡器"]
    end
    
    subgraph "应用区域"
        AS["应用服务器"]
    end
    
    subgraph "服务区域"
        OCRS["OCR 服务器"]
    end
    
    subgraph "数据区域"
        DB["数据库服务器"]
    end
    
    FW --> LB
    LB --> AS
    AS --> OCRS
    AS --> DB
    AS --> EXT

图解说明

  1. 网络分区：
    • DMZ 区域：面向外部，包含负载均衡器
    • 应用区域：包含应用服务器
    • 服务区域：包含 OCR 服务器
    • 数据区域：包含数据库服务器
  2. 安全边界：
    • 防火墙控制外部访问
    • 不同区域之间有网络隔离
    • 只允许必要的通信路径
  3. 通信路径：
    • 客户端只能通过 HTTPS 访问负载均衡器
    • 应用服务器可以访问 OCR 服务器、数据库服务器和外部服务
    • 数据库服务器只接受来自应用服务器的连接

部署流程图

以下是 DocuSnap-Backend 系统的部署流程图，展示了从代码到生产环境的完整流程：

graph TD
    Code["代码库"] -->|提交| CI["CI 流程"]
    CI -->|构建| Build["构建阶段"]
    Build -->|生成| Artifact["构建产物"]
    Artifact -->|部署| Dev["开发环境"]
    Dev -->|测试通过| Test["测试环境"]
    Test -->|测试通过| Staging["预发布环境"]
    Staging -->|验证通过| Prod["生产环境"]
    
    subgraph "CI/CD 流程"
        CI
        Build
        Artifact
    end
    
    subgraph "环境部署"
        Dev
        Test
        Staging
        Prod
    end

图解说明

  1. CI/CD 流程：
    • 代码提交触发 CI 流程
    • 构建阶段生成部署产物
    • 自动化测试验证代码质量
  2. 环境部署：
    • 开发环境：用于开发和初步测试
    • 测试环境：用于功能测试和集成测试
    • 预发布环境：用于性能测试和验收测试
    • 生产环境：面向最终用户
  3. 部署策略：
    • 逐级部署，确保每个环境都经过验证
    • 自动化部署减少人为错误
    • 支持回滚机制，确保系统稳定性

总结

DocuSnap-Backend 系统的部署架构设计考虑了可扩展性、可靠性和安全性等多方面因素。根据不同的使用场景和需求，可以选择单机部署、分布式部署或容器化部署等不同模式。通过合理的组件分离和网络设计，系统能够支持从小规模测试到大规模生产的各种部署场景，提供高效、可靠的文档和表单处理服务。