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高性能網(wǎng)站性能優(yōu)化與系統(tǒng)架構(gòu)
[來(lái)源:m.bsnls.com] [作者:網(wǎng)站建設(shè)] [日期:16-01-08] [瀏覽次數(shù):]
一個(gè)小型的網(wǎng)站,比如個(gè)人網(wǎng)站,可以使用最簡(jiǎn)單的html靜態(tài)頁(yè)面就實(shí)現(xiàn)了,配合一些圖片達(dá)到美化效果,所有的頁(yè)面均存放。 在一個(gè)目錄下,這樣的網(wǎng)站對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)、性能的要求都很簡(jiǎn)單,隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷豐富,網(wǎng)站相關(guān)的技術(shù)經(jīng)過(guò)這些年的發(fā)展。 已經(jīng)細(xì)分到很細(xì)的方方面面,尤其對(duì)于大型網(wǎng)站來(lái)說(shuō),所采用的技術(shù)更是涉及面非常廣,從硬件到軟件、編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)、WebServer、防火墻等各個(gè)領(lǐng)域都有了很高的要求,已經(jīng)不是原來(lái)簡(jiǎn)單的html靜態(tài)網(wǎng)站所能比擬的。 大型網(wǎng)站,比如門(mén)戶網(wǎng)站。在面對(duì)大量用戶訪問(wèn)、高并發(fā)請(qǐng)求方面,基本的解決方案集中在這樣幾個(gè)環(huán)節(jié):使用高性能的服務(wù)器、高性能的數(shù)據(jù)庫(kù)、高效率的編程語(yǔ)言、還有高性能的Web容器。但是除了這幾個(gè)方面,還沒(méi)法根本解決大型網(wǎng)站面臨的高負(fù)載和高并發(fā)問(wèn)題。 上面提供的幾個(gè)解決思路在一定程度上也意味著更大的投入,并且這樣的解決思路具備瓶頸,沒(méi)有很好的擴(kuò)展性,下面我從低成本、高性能和高擴(kuò)張性的角度來(lái)說(shuō)說(shuō)我的一些經(jīng)驗(yàn)。 1、HTML靜態(tài)化 其實(shí)大家都知道,效率最高、消耗最小的就是純靜態(tài)化的html頁(yè)面,所以我們盡可能使我們的網(wǎng)站上的頁(yè)面采用靜態(tài)頁(yè)面來(lái)實(shí)現(xiàn),這個(gè)最簡(jiǎn)單的方法其實(shí)也是最有效的方法。但是對(duì)于大量?jī)?nèi)容并且頻繁更新的網(wǎng)站,我們無(wú)法全部手動(dòng)去挨個(gè)實(shí)現(xiàn),于是出現(xiàn)了我們常見(jiàn)的信息發(fā)布系統(tǒng)CMS,像我們常訪問(wèn)的各個(gè)門(mén)戶站點(diǎn)的新聞?lì)l道,甚至他們的其他頻道,都是通過(guò)信息發(fā)布系統(tǒng)來(lái)管理和實(shí)現(xiàn)的,信息發(fā)布系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的信息錄入自動(dòng)生成靜態(tài)頁(yè)面,還能具備頻道管理、權(quán)限管理、自動(dòng)抓取等功能,對(duì)于一個(gè)大型網(wǎng)站來(lái)說(shuō),擁有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。 除了門(mén)戶和信息發(fā)布類型的網(wǎng)站,對(duì)于交互性要求很高的社區(qū)類型網(wǎng)站來(lái)說(shuō),盡可能的靜態(tài)化也是提高性能的必要手段,將社區(qū)內(nèi)的帖子、文章進(jìn)行實(shí)時(shí)的靜態(tài)化,有更新的時(shí)候再重新靜態(tài)化也是大量使用的策略,像Mop的大雜燴就是使用了這樣的策略,網(wǎng)易社區(qū)等也是如此。 同時(shí),html靜態(tài)化也是某些緩存策略使用的手段,對(duì)于系統(tǒng)中頻繁使用數(shù)據(jù)庫(kù)查詢但是內(nèi)容更新很小的應(yīng)用,可以考慮使用html靜態(tài)化來(lái)實(shí)現(xiàn),比如論壇中論壇的公用設(shè)置信息,這些信息目前的主流論壇都可以進(jìn)行后臺(tái)管理并且存儲(chǔ)再數(shù)據(jù)庫(kù)中,這些信息其實(shí)大量被前臺(tái)程序調(diào)用,但是更新頻率很小,可以考慮將這部分內(nèi)容進(jìn)行后臺(tái)更新的時(shí)候進(jìn)行靜態(tài)化,這樣避免了大量的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)請(qǐng)求。 2、圖片服務(wù)器分離 大家知道,對(duì)于Web服務(wù)器來(lái)說(shuō),不管是Apache、IIS還是其他容器,圖片是最消耗資源的,于是我們有必要將圖片與頁(yè)面進(jìn)行分離,這是基本上大型網(wǎng)站都會(huì)采用的策略,他們都有獨(dú)立的圖片服務(wù)器,甚至很多臺(tái)圖片服務(wù)器。這樣的架構(gòu)可以降低提供頁(yè)面訪問(wèn)請(qǐng)求的服務(wù)器系統(tǒng)壓力,并且可以保證系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)閳D片問(wèn)題而崩潰,在應(yīng)用服務(wù)器和圖片服務(wù)器上,可以進(jìn)行不同的配置優(yōu)化,比如apache在配置ContentType的時(shí)候可以盡量少支持,盡可能少的LoadModule,保證更高的系統(tǒng)消耗和執(zhí)行效率。 3、數(shù)據(jù)庫(kù)集群和庫(kù)表散列 大型網(wǎng)站都有復(fù)雜的應(yīng)用,這些應(yīng)用必須使用數(shù)據(jù)庫(kù),那么在面對(duì)大量訪問(wèn)的時(shí)候,數(shù)據(jù)庫(kù)的瓶頸很快就能顯現(xiàn)出來(lái),這時(shí)一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)將很快無(wú)法滿足應(yīng)用,于是我們需要使用數(shù)據(jù)庫(kù)集群或者庫(kù)表散列。 在數(shù)據(jù)庫(kù)集群方面,很多數(shù)據(jù)庫(kù)都有自己的解決方案,Oracle、Sybase等都有很好的方案,常用的MySQL提供的Master/Slave也是類似的方案,您使用了什么樣的DB,就參考相應(yīng)的解決方案來(lái)實(shí)施即可。 上面提到的數(shù)據(jù)庫(kù)集群由于在架構(gòu)、成本、擴(kuò)張性方面都會(huì)受到所采用DB類型的限制,于是我們需要從應(yīng)用程序的角度來(lái)考慮改善系統(tǒng)架構(gòu),庫(kù)表散列是常用并且最有效的解決方案。我們?cè)趹?yīng)用程序中安裝業(yè)務(wù)和應(yīng)用或者功能模塊將數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分離,不同的模塊對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)或者表,再按照一定的策略對(duì)某個(gè)頁(yè)面或者功能進(jìn)行更小的數(shù)據(jù)庫(kù)散列,比如用戶表,按照用戶ID進(jìn)行表散列,這樣就能夠低成本的提升系統(tǒng)的性能并且有很好的擴(kuò)展性。sohu的論壇就是采用了這樣的架構(gòu),將論壇的用戶、設(shè)置、帖子等信息進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)分離,然后對(duì)帖子、用戶按照板塊和ID進(jìn)行散列數(shù)據(jù)庫(kù)和表,最終可以在配置文件中進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置便能讓系統(tǒng)隨時(shí)增加一臺(tái)低成本的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)來(lái)補(bǔ)充系統(tǒng)性能。 4、緩存 緩存一詞搞技術(shù)的都接觸過(guò),很多地方用到緩存。網(wǎng)站架構(gòu)和網(wǎng)站開(kāi)發(fā)中的緩存也是非常重要。這里先講述最基本的兩種緩存。高級(jí)和分布式的緩存在后面講述。 架構(gòu)方面的緩存,對(duì)Apache比較熟悉的人都能知道Apache提供了自己的緩存模塊,也可以使用外加的Squid模塊進(jìn)行緩存,這兩種方式均可以有效的提高Apache的訪問(wèn)響應(yīng)能力。 網(wǎng)站程序開(kāi)發(fā)方面的緩存,Linux上提供的Memory Cache是常用的緩存接口,可以在web開(kāi)發(fā)中使用,比如用Java開(kāi)發(fā)的時(shí)候就可以調(diào)用MemoryCache對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存和通訊共享,一些大型社區(qū)使用了這樣的架構(gòu)。另外,在使用web語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的時(shí)候,各種語(yǔ)言基本都有自己的緩存模塊和方法,PHP有Pear的Cache模塊,Java就更多了,.net不是很熟悉,相信也肯定有。 5、鏡像 鏡像是大型網(wǎng)站常采用的提高性能和數(shù)據(jù)安全性的方式,鏡像的技術(shù)可以解決不同網(wǎng)絡(luò)接入商和地域帶來(lái)的用戶訪問(wèn)速度差異,比如ChinaNet和EduNet之間的差異就促使了很多網(wǎng)站在教育網(wǎng)內(nèi)搭建鏡像站點(diǎn),數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)更新或者實(shí)時(shí)更新。在鏡像的細(xì)節(jié)技術(shù)方面,這里不闡述太深,有很多專業(yè)的現(xiàn)成的解決架構(gòu)和產(chǎn)品可選。也有廉價(jià)的通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的思路,比如Linux上的rsync等工具。 6、負(fù)載均衡 負(fù)載均衡將是大型網(wǎng)站解決高負(fù)荷訪問(wèn)和大量并發(fā)請(qǐng)求采用的終極解決辦法。 負(fù)載均衡技術(shù)發(fā)展了多年,有很多專業(yè)的服務(wù)提供商和產(chǎn)品可以選擇,我個(gè)人接觸過(guò)一些解決方法,其中有兩個(gè)架構(gòu)可以給大家做參考。 硬件四層交換 第四層交換使用第三層和第四層信息包的報(bào)頭信息,根據(jù)應(yīng)用區(qū)間識(shí)別業(yè)務(wù)流,將整個(gè)區(qū)間段的業(yè)務(wù)流分配到合適的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理?!〉谒膶咏粨Q功能就象是虛IP,指向物理服務(wù)器。它傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)服從的協(xié)議多種多樣,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上,需要復(fù)雜的載量平衡算法。在IP世界,業(yè)務(wù)類型由終端TCP或UDP端口地址來(lái)決定,在第四層交換中的應(yīng)用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。 在硬件四層交換產(chǎn)品領(lǐng)域,有一些知名的產(chǎn)品可以選擇,比如Alteon、F5等,這些產(chǎn)品很昂貴,但是物有所值,能夠提供非常優(yōu)秀的性能和很靈活的管理能力。Yahoo中國(guó)當(dāng)初接近2000臺(tái)服務(wù)器使用了三四臺(tái)Alteon就搞定了。 軟件四層交換 大家知道了硬件四層交換機(jī)的原理后,基于OSI模型來(lái)實(shí)現(xiàn)的軟件四層交換也就應(yīng)運(yùn)而生,這樣的解決方案實(shí)現(xiàn)的原理一致,不過(guò)性能稍差。但是滿足一定量的壓力還是游刃有余的,有人說(shuō)軟件實(shí)現(xiàn)方式其實(shí)更靈活,處理能力完全看你配置的熟悉能力。 軟件四層交換我們可以使用Linux上常用的LVS來(lái)解決,LVS就是Linux Virtual Server,他提供了基于心跳線heartbeat的實(shí)時(shí)災(zāi)難應(yīng)對(duì)解決方案,提高系統(tǒng)的魯棒性,同時(shí)可供了靈活的虛擬VIP配置和管理功能,可以同時(shí)滿足多種應(yīng)用需求,這對(duì)于分布式的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)必不可少。 一個(gè)典型的使用負(fù)載均衡的策略就是,在軟件或者硬件四層交換的基礎(chǔ)上搭建squid集群,這種思路在很多大型網(wǎng)站包括搜索引擎上被采用,這樣的架構(gòu)低成本、高性能還有很強(qiáng)的擴(kuò)張性,隨時(shí)往架構(gòu)里面增減節(jié)點(diǎn)都非常容易。這樣的架構(gòu)我準(zhǔn)備空了專門(mén)詳細(xì)整理一下和大家探討。 對(duì)于大型網(wǎng)站來(lái)說(shuō),前面提到的每個(gè)方法可能都會(huì)被同時(shí)使用到,我這里介紹得比較淺顯,具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中很多細(xì)節(jié)還需要大家慢慢熟悉和體會(huì),有時(shí)一個(gè)很小的squid參數(shù)或者apache參數(shù)設(shè)置,對(duì)于系統(tǒng)性能的影響就會(huì)很大,希望大家一起討論,達(dá)到拋磚引玉之效。 www.baodingganji.cnwww.baodingmenchuang.com www.tuogunshebei.com

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