能力/经验有限，不足之处还请指点 :)
负载均衡
这里把多台 nginx 反向代理服务器顶在最前面，可以通过 DNS 简单轮循或绑定虚拟 IP 的方法来实现分流。之所以用 nginx 是因为它的稳定、强大、高性能、低开销、以及对高并发的支持。也可以换成 LVS，从效率上来说肯定会比 nginx 高，因为工作在 OSI 的第四层(传输层)，可以修改目标 IP。甚至可以在第二层(数据链路层)修改 MAC 地址(DR 模式，相当于路由器)，让数据包直接到达目标服务器。不过工作在下层虽然效率提高了，但相应的控制能力也少了，比如无法根据 http url 来进行负载均衡，缓存页面执行结果等等。
应用层
这一层是 web 服务器，主要任务是从服务层获取需要的数据，然后渲染到模板，返回给前端服务器。可以理解为 Controller-View，没有 Model，因为 Model 被移到了一下层，用来单独提供服务。这么做的原因是方便分布式部署，单元测试，避免单点故障。所以这层是相对较轻松的。
服务层
这一层的任务是提供模块的接口，供上层调用。如相册模块，需要有创建相册/显示相册图片/删除图片等等功能。至于服务的形式就很灵活了，如 REST/RPC/SOAP 等等。
这一层的任务就比较艰巨了，要保证接口的稳定性，要处理复杂的逻辑，实现算法，与存储层交互等等。
存储层
存储层是整个系统的核心，一旦数据丢失，网站就成了空架子了，所以一定要及时备份。
缓存层
在网站流量不大时，缓存是可选层。随着流量的增大，缓存的重要性也越来越突出，甚至可以把内存当硬盘来用，以保证快速响应。如何提高缓存命中率，设置缓存失效时间等等缓存的处理就变得尤为重要。
数据库层
这个可以讲的就太多了，多数系统的瓶颈也在这。总体说来会经历主从服务器，垂直分区和水平分区这三个过程。
分布式存储
这里会遇到的问题是文件的同步，如何分配给用户最合适的服务器，磁盘 I/O 等等。
其他
队列服务器
这也是大型网站的标配，处理日志/分析用户行为/发送邮件等等都会用到。
监控服务器
这么多的服务器，我们需要知道各个服务器当前的运行状况，如磁盘 I/O，CPU 使用率，内存使用率，负载等等，一旦发现异常可以及时处理。
日志服务器
排查故障就靠它了，比如有骇客入侵，某个页面访问很慢，出现 500 错误，慢查询等等。
备份服务器
这个重要性不言而喻，比如数据库宕机，某张表损坏，数据库磁盘错误等等。没有了它，辛辛苦苦积攒下来的数据就这么一去不复返了。