网站架构的硬架构

通常老板花钱请我们架构网站的时候，会给我们提出一些目标，诸如网站每天要能承受100万PV的访问量等等。这时我们要预算一下大概需要多大的带宽，计算带宽大小主要涉及两个指标（峰值流量和页面大小），我们不妨在计算前先做出必要的假设：

第一：假设峰值流量是平均流量的5倍。

第二：假设每次访问平均的页面大小是100K字节左右。

如果100万PV的访问量在一天内平均分布的话，折合到每秒大约12次访问，如果按平均每次访问页面的大小是100K字节左右计算的话，这12次访问总计大约就是1200K字节，字节的单位是Byte，而带宽的单位是bit，它们之间的关系是1Byte = 8bit，所以1200K Byte大致就相当于9600K bit，也就是9Mbps的样子，实际情况中，我们的网站必须能在峰值流量时保持正常访问，所以按照假设的峰值流量算，真实带宽的需求应该在45Mbps 左右。

当然，这个结论是建立在前面提到的两点假设的基础上，如果你的实际情况和这两点假设有出入，那么结果也会有差别。 先看我们都需要哪些服务器：服务器，页面服务器，数据库服务器，应用服务器，日志服务器等等。

对于访问量大点的网站而言，分离单独的服务器和页面服务器相当必要，我们可以用lighttpd来跑服务器，用apache来跑页面服务器，当然也可以选择别的，甚至，我们可以扩展成很多台服务器和很多台页面服务器，并设置相关域名，如imgdomain和 wwwdomain，页面里的路径都使用绝对路径，如<img src=http://imgdomain/abcgif />，然后设置DNS轮循，达到最初级的负载均衡。当然，服务器多了就不可避免的涉及一个同步的问题，这个可以使用rsync软件来搞定。

数据库服务器是重中之重，因为网站的瓶颈问题十有八九是出在数据库身上。现在一般的中小网站多使用MySQL数据库，不过它的集群功能似乎还没有达到stable的阶段，所以这里不做评价。一般而言，使用MySQL数据库的时候，我们应该搞一个主从（一主多从）结构，主数据库服务器使用innodb表结构，从数据服务器使用myisam表结构，充分发挥它们各自的优势，而且这样的主从结构分离了读写操作，降低了读操作的压力，甚至我们还可以设定一个专门的从服务器做备份服务器，方便备份。不然如果你只有一台主服务器，在大数据量的情况下，mysqldump基本就没戏了，直接拷贝数据文件的话，还得先停止数据库服务再拷贝，否则备份文件会出错。但对于很多网站而言，即使数据库服务仅停止了一秒也是不可接受的。如果你有了一台从数据库服务器，在备份数据的时候，可以先停止服务（slave stop）再备份，再启动服务（slave start）后从服务器会自动从主服务器同步数据，一切都没有影响。但是主从结构也是有致命缺点的，那就是主从结构只是降低了读操作的压力，却不能降低写操作的压力。

为了适应更大的规模，可能只剩下最后这招了：横向/纵向分割数据库。所谓横向分割数据库，就是把不同的表保存到不同的数据库服务器上，比如说 用户表保存在A数据库服务器上，文章表保存在B数据库服务器上，当然这样的分割是有代价的，最基本的就是你没法进行LEFT JOIN之类的操作了。所谓纵向分割数据库，一般是指按照用户标识（user_id）等来划分数据存储的服务器，比如说：我们有5台数据库服务器，那么 “user_id % 5 + 1”等于1的就保存到1号服务器，等于2的就保存到2号服务器，以此类推，纵向分隔的原则有很多种，可以视情况选择。不过和横向分割数据库一样，纵向分割数据库也是有代价的，最基本的就是我们在进行如COUNT, SUM等汇总操作的时候会麻烦很多。综上所述，数据库服务器的解决方案一般视情况往往是一个混合的方案，以其发挥各种方案的优势，有时候还需要借助memcached之类的第三方软件，以便适应更大访问量的要求。

如果有专门的应用服务器来跑PHP脚本是最合适不过的了，那样我们的页面服务器只保存静态页面就可以了，可以给应用服务器设置一些诸如appdomain之类的域名来和页面服务器加以区别。对于应用服务器，我还是更倾向于使用prefork模式的apache，配上必要的xcache之类的PHP缓存软件，加载模块要越少越好，除了mod_rewrite等必要的模块，不必要的东西统统舍弃，尽量减少httpd进程的内存消耗，而那些服务器，页面服务器等静态内容就可以使用lighttpd或者tux来搞，充分发挥各种服务器的特点。

如果条件允许，独立的日志服务器也是必要的，一般小网站的做法都是把页面服务器和日志服务器合二为一了，在凌晨访问量不大的时候cron运行前一天的日志计算，不过如果你使用awstats之类的日志分析软件，对于百万级访问量而言，即使按天归档，也会消耗很多时间和服务器资源去计算，所以分离单独的日志服务器还是有好处的，这样不会影响正式服务器的工作状态。

一、前端优化

网站性能优化是一个很综合的话题，涉及到服务器的配置和网站前后端程序等各个方面，我只是从实际经历出发，分享一下自己所尝试过的网站性能优化方法。之所以在标题上挂一个web20，是因为本文更偏重于中小网站的性能优化，我所使用的系统也是典型web20的LAMP架构。

首先讲讲前端的优化，用户访问网页的等待时间，有80%是发生在浏览器前端，特别是页面和页面中各种元素（、CSS、Javascript、flash）的下载之上。因此在很多情况下，相对于把大量的时间花在艰苦而繁杂的程序改进上，前端的优化往往能起到事半功倍的作用。雅虎最近将内部使用的性能测试工具yslow向第三方公开，并发布了著名的网站性能优化的十三条规则，建议你下载并安装yslow，并作为测评网站优化效果的工具。下面我挑其中特别有价值的具体说明一下优化的方法：

对于第一次访问您网站，尚未在浏览器cache中缓存您网站内容的用户，我们可以做的事情包括：

1）减少一个页面访问所产生的package-infophppackage=APC)、TurckMMCache（）、phpaccelebrator()，还有收费的ZendPerformanceSuite

3）将静态内容和动态内容分开处理

apache是一个功能完善但比较庞大的webserver，它的资源占用基本上和同时运行的进程数呈正比，对服务器内存的消耗比较大，处理并行任务的效率也一般。在一些情况下，我们可以用比较轻量级的webserver来host静态的、样式表和javascript文件，这样可以大大提升静态文件的处理速度，还可以减少对内存占用。我使用的webserver是来自俄罗斯的nginx，其他选择方案还包括lighttpd和thttpd等。

4）基于反向代理的前端访问负载均衡

当一台前端服务器不足以应付用户访问时，通过前端机实现web访问的负载均衡是最快速可行的方案。通过apache的mod_proxy可以实现基于反向代理的负载均衡，这里推荐使用nginx做代理服务器，处理速度较apache更快一些。

5）应用缓存技术提高数据库效能，文件缓存和分布式缓存

数据库访问处理并发访问的能力是很多网站应用的关键瓶颈，在想到使用主从结构和多farm的方式构建服务器集群之前，首先应该确保充分使用了数据库查询的缓存。一些数据库类型（如mysql的innoDB）自身内置对缓存的支持，此外，还可以利用程序方法将常用的查询通过文件或内存缓存起来。比如通过php中的ob_start和文件读写函数可以很方便的实现文件形式的缓存，而如果你拥有多台服务器，可以通过memcache技术通过分布式共享内存来对数据库查询进行缓存，不仅效率高而且扩展性好，memcache技术在livejournal和Craigslistorg等知名网站应用中都得到了检验。

6）服务器运行状态的检测，找到影响性能的瓶颈所在

系统优化没有一劳永逸的方法，需要通过检测服务器的运行状态来及时发现影响性能的瓶颈，以及可能存在的潜在问题，因为网站的性能，永远取决于木桶中的短板。可以编写一些脚本来检测web服务的运行，也有一些开源的软件也提供了很好的功能

7）良好的扩展架构是稳定和性能的基础

一些技巧和窍门可以帮你度过眼前的难关，但要想使网站具备应付大规模访问的能力，则需要从系统架构上进行彻底的规划，好在很多前人无私的把他们架构

网站的经验分享给我们，使我们可以少走甚多弯路。我最近读到的两篇有启发的文章：

-从LiveJournal后台发展看大规模网站性能优化方法

-Myspace的六次重构

最后不得不提到程序编码和数据库结构对性能的影响，一系列糟糕的循环语句，一个不合理的查询语句、一张设计不佳的数据表或索引表，都足以会使应用程序运行的速度成倍的降低。培养全局思考的能力，养成良好的编程习惯，并对数据库运行机制有所了解，是提高编程质量的基础。

搭建LAMP环境

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把下载好的Lamp工具包 lamptgz 文件放到路由器的共享盘根目录下

地址： \\192168311\XiaoMi\

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用安装好的 PUTTY 连到路由器的22端口，初始界面什么都不用修改，直接填入小米路由器的 IP 地址：192168311，确认开始连接路由器。

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成功弹窗界面需要登录 root 权限，

帐号：root

密码：admin

密码输入时是隐藏不可见的，不用担心，输入密码确认就行了。

至此成功SSH到路由器的root用户了。

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现在我们直接把最重要的 LAMP包解压到正确的位置，命令如下：

tar zxvf lamptgz -C /userdisk/lamp/

完成后查看是否有 etc 和 usr 两个文件名，有就成功了

cd /userdisk/lamp/ && ls

成功，输入 exit，暂时退出PUTTY。

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打开浏览器，回到小米路由器的 Web 界面，点击系统设置选项后，在该页的 URL后面粘贴

#!pro/lamp 回车确认

进入隐藏的 LAMP 设置界面

7个按钮从上至下，除了第六个 Stop Dropbear不用按，其他按顺序按一遍。

点过 1 号按钮后， 当2号按钮显示 Created时，就可以按 3 号，当4号显示 Mounted 时，可以继续按 5 号，最后按 6 号，也就是最下面一个，当显示 Started 时，恭喜你，服务器的环境搭建成功！

开启服务

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用安装好的 WinSCP 软件SSH到

地址：192168311

端口：22

帐号：root

密码：admin

非常直观的方式可以看到左边：本地目录和右边：远程目录（路由器内的文件系统）

在路由器端打开文件：userdisk/lamp/etc/lighttpd/lighttpdconf

按 Alt+F 组合键输入：serverport = 8088

把查找得到的结果当中端口号：8088 修改为：8080

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回到之前连接 SSH 的 Putty，不过这次是 SSH 去开启 Lighttpd 服务，所以同样的 IP，不同的端口，这里我们用到的是 2222 端口。

地址：192168311

端口：2222

帐号：www

密码：admin

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开启 lighttpd 服务，命令如下：

lighttpd -f /etc/lighttpd/lighttpdconf 回到浏览器访问 http://192168311:8080

只要能够看到页面，不管是404页面还是空白页面或者是helloworld，都证明该服务成功启动。我们架设的 HTTP 服务器的根目录位于

/userdisk/lamp/data/www/document_root

挂载网站目录，使其可见

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对于我这种初学者来说，很多地方需要调试，需要修改。 而所有的设置和调整都通过 SSH 或者 linux 命令，对我来说非常困难。

所以把/userdisk/lamp 这个经常需要调整修改的目录挂载到 Windows 下小米路由器可见的共享盘中。

所以，首先来到路由器windows下的共享盘根目录中创建一个名为 Lamp 的文件夹

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用 Putty SSH 到小米路由器，获取 root 权限并执行以下命令

cd/userdisk/ && mount-o bind data /userdisk/data/Lamp/

OK了，再回到windows下小米路由的共享盘看看Lamp文件夹下面是否已经成功出现了 etc 之类的文件夹呢？

其中的ThunderDB文件夹内是挂载生成的uuid地址，不用理会也不用修改他。