大规模,高并发网站开发经验都有哪些

大规模,高并发网站开发经验都有哪些,第1张

高并发量网站解决方案

  一个小型的网站,可以使用最简单的html静态页面就实现了,配合一些达到美化效果,所有的页面均存放在一个目录下,这样的网站对系统架构、性能的要求都很简单。随着互联网业务的不断丰富,网站相关的技术经过这些年的发展,已经细分到很细的方方面面,尤其对于大型网站来说,所采用的技术更是涉及面非常广,从硬件到软件、编程语言、数据库、WebServer、防火墙等各个领域都有了很高的要求,已经不是原来简单的html静态网站所能比拟的。

  大型网站,比如门户网站,在面对大量用户访问、高并发请求方面,基本的解决方案集中在这样几个环节:使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。这几个解决思路在一定程度上意味着更大的投入。

1、HTML静态化

  其实大家都知道,效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面,所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现,这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站,我们无法全部手动去挨个实现,于是出现了我们常见的信息发布系统CMS,像我们常访问的各个门户站点的新闻频道,甚至他们的其他频道,都是通过信息发布系统来管理和实现的,信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面,还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能,对于一个大型网站来说,拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

  除了门户和信息发布类型的网站,对于交互性要求很高的社区类型网站来说,尽可能的静态化也是提高性能的必要手段,将社区内的帖子、文章进行实时的静态化、有更新的时候再重新静态化也是大量使用的策略,像Mop的大杂烩就是使用了这样的策略,网易社区等也是如此。

  同时,html静态化也是某些缓存策略使用的手段,对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用,可以考虑使用html静态化来实现。比如论坛中论坛的公用设置信息,这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并且存储在数据库中,这些信息其实大量被前台程序调用,但是更新频率很小,可以考虑将这部分内容进行后台更新的时候进行静态化,这样避免了大量的数据库访问请求。

2、服务器分离

  大家知道,对于Web服务器来说,不管是Apache、IIS还是其他容器,是最消耗资源的,于是我们有必要将与页面进行分离,这是基本上大型网站都会采用的策略,他们都有独立的、甚至很多台的服务器。这样的架构可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力,并且可以保证系统不会因为问题而崩溃。

  在应用服务器和服务器上,可以进行不同的配置优化,比如apache在配置ContentType的时候可以尽量少支持、尽可能少的LoadModule,保证更高的系统消耗和执行效率。

3、数据库集群、库表散列

  大型网站都有复杂的应用,这些应用必须使用数据库,那么在面对大量访问的时候,数据库的瓶颈很快就能显现出来,这时一台数据库将很快无法满足应用,于是我们需要使用数据库集群或者库表散列。

  在数据库集群方面,很多数据库都有自己的解决方案,Oracle、Sybase等都有很好的方案,常用的MySQL提供的Master/Slave也是类似的方案,您使用了什么样的DB,就参考相应的解决方案来实施即可。

  上面提到的数据库集群由于在架构、成本、扩张性方面都会受到所采用DB类型的限制,于是我们需要从应用程序的角度来考虑改善系统架构,库表散列是常用并且最有效的解决方案。

  我们在应用程序中安装业务和应用或者功能模块将数据库进行分离,不同的模块对应不同的数据库或者表,再按照一定的策略对某个页面或者功能进行更小的数据库散列,比如用户表,按照用户ID进行表散列,这样就能够低成本的提升系统的性能并且有很好的扩展性。

  sohu的论坛就是采用了这样的架构,将论坛的用户、设置、帖子等信息进行数据库分离,然后对帖子、用户按照板块和ID进行散列数据库和表,最终可以在配置文件中进行简单的配置便能让系统随时增加一台低成本的数据库进来补充系统性能。

4、缓存

  缓存一词搞技术的都接触过,很多地方用到缓存。网站架构和网站开发中的缓存也是非常重要。这里先讲述最基本的两种缓存。高级和分布式的缓存在后面讲述。

  架构方面的缓存,对Apache比较熟悉的人都能知道Apache提供了自己的缓存模块,也可以使用外加的Squid模块进行缓存,这两种方式均可以有效的提高Apache的访问响应能力。

  网站程序开发方面的缓存,Linux上提供的Memory Cache是常用的缓存接口,可以在web开发中使用,比如用Java开发的时候就可以调用MemoryCache对一些数据进行缓存和通讯共享,一些大型社区使用了这样的架构。另外,在使用web语言开发的时候,各种语言基本都有自己的缓存模块和方法,PHP有Pear的Cache模块,Java就更多了,net不是很熟悉,相信也肯定有。

5、镜像

  镜像是大型网站常采用的提高性能和数据安全性的方式,镜像的技术可以解决不同网络接入商和地域带来的用户访问速度差异,比如ChinaNet和EduNet之间的差异就促使了很多网站在教育网内搭建镜像站点,数据进行定时更新或者实时更新。在镜像的细节技术方面,这里不阐述太深,有很多专业的现成的解决架构和产品可选。也有廉价的通过软件实现的思路,比如Linux上的rsync等工具。

6、负载均衡

  负载均衡将是大型网站解决高负荷访问和大量并发请求采用的高端解决办法。

  负载均衡技术发展了多年,有很多专业的服务提供商和产品可以选择,我个人接触过一些解决方法,其中有两个架构可以给大家做参考。

(1)、硬件四层交换

  第四层交换使用第三层和第四层信息包的报头信息,根据应用区间识别业务流,将整个区间段的业务流分配到合适的应用服务器进行处理。

  第四层交换功能就像是虚IP,指向物理服务器。它传输的业务服从的协议多种多样,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。这些业务在物理服务器基础上,需要复杂的载量平衡算法。在IP世界,业务类型由终端TCP或UDP端口地址来决定,在第四层交换中的应用区间则由源端和终端IP地址、TCP和UDP端口共同决定。

  在硬件四层交换产品领域,有一些知名的产品可以选择,比如Alteon、F5等,这些产品很昂贵,但是物有所值,能够提供非常优秀的性能和很灵活的管理能力。“Yahoo中国”当初接近2000台服务器,只使用了三、四台Alteon就搞定了。

(2)、软件四层交换

  大家知道了硬件四层交换机的原理后,基于OSI模型来实现的软件四层交换也就应运而生,这样的解决方案实现的原理一致,不过性能稍差。但是满足一定量的压力还是游刃有余的,有人说软件实现方式其实更灵活,处理能力完全看你配置的熟悉能力。

  软件四层交换我们可以使用Linux上常用的LVS来解决,LVS就是Linux Virtual Server,他提供了基于心跳线heartbeat的实时灾难应对解决方案,提高系统的强壮性,同时可供了灵活的虚拟VIP配置和管理功能,可以同时满足多种应用需求,这对于分布式的系统来说必不可少。

  一个典型的使用负载均衡的策略就是,在软件或者硬件四层交换的基础上搭建squid集群,这种思路在很多大型网站包括搜索引擎上被采用,这样的架构低成本、高性能还有很强的扩张性,随时往架构里面增减节点都非常容易。

  对于大型网站来说,前面提到的每个方法可能都会被同时使用到,这里介绍得比较浅显,具体实现过程中很多细节还需要大家慢慢熟悉和体会。有时一个很小的squid参数或者apache参数设置,对于系统性能的影响就会很大。

最新:CDN加速技术

   CDN的全称是内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,提高用户访问网站的响应速度。

  CDN有别于镜像,因为它比镜像更智能,或者可以做这样一个比喻:CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。因而,CDN可以明显提高Internet网络中信息流动的效率。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。

CDN的类型特点

 CDN的实现分为三类:镜像、高速缓存、专线。

  镜像站点(Mirror Site),是最常见的,它让内容直接发布,适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高,还必须在各个地区设置镜像服务器,配备专业技术人员进行管理与维护。对于大型网站来说,更新所用的带宽成本也大大提高了。

  高速缓存,成本较低,适用于静态内容。Internet的统计表明,超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容,在这个规律下,缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求,而原始的服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求,于是大大加快了客户请求的响应时间,并降低了原始服务器的负载。

  CDN服务一般会在全国范围内的关键节点上放置缓存服务器。

  专线,让用户直接访问数据源,可以实现数据的动态同步。

CDN的实例

  举个例子来说,当某用户访问网站时,网站会利用全球负载均衡技术,将用户的访问指向到距离用户最近的正常工作的缓存服务器上,直接响应用户的请求。

  当用户访问已经使用了CDN服务的网站时,其解析过程与传统解析方式的最大区别就在于网站的授权域名服务器不是以传统的轮询方式来响应本地DNS的解析请求,而是充分考虑用户发起请求的地点和当时网络的情况,来决定把用户的请求定向到离用户最近同时负载相对较轻的节点缓存服务器上。

  通过用户定位算法和服务器健康检测算法综合后的数据,可以将用户的请求就近定向到分布在网络“边缘”的缓存服务器上,保证用户的访问能得到更及时可靠的响应。

  由于大量的用户访问都由分布在网络边缘的CDN节点缓存服务器直接响应了,这就不仅提高了用户的访问质量,同时有效地降低了源服务器的负载压力。

1IIS

IIS(Internet信息服务)英文InternetInformationServer的缩写。它是微软公司主推的服务器。IIS的特点具有:安全性,强大,灵活。

2Tomcat

Tomcat是Apache软件基金会(ApacheSoftwareFoundation)的Jakarta项目中的一个核心项目,由Apache、Sun和其他一些公司及个人共同开发而成。Tomcat技术先进、性能稳定,而且免费,因而深受Java爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可,成为目前比较流行的Web应用服务器。

3Zeus

Zeus是一个运行于Unix下的非常优秀的Web服务器,据说性能超过Apache,是效率最高的Web服务器之一。

4Nginx

Nginx不仅是一个小巧且高效的HTTP服务器,也可以做一个高效的负载均衡反向代理,通过它接受用户的请求并分发到多个Mongrel进程可以极大提高Rails应用的并发能力。

5Apache

Apache是世界使用排名第一的Web服务器软件。它几乎可以运行在所有的计算机平台上。由于Apache是开源免费的,因此有很多人参与到新功能的开发设计,不断对其进行完善。Apache的特点是简单、速度快、性能稳定,并可做代理服务器来使用。

6Lighttpd

Lighttpd是由德国人JanKneschke领导开发的,基于BSD许可的开源WEB服务器软件,其根本的目的是提供一个专门针对高性能网站,安全、快速、兼容性好并且灵活的webserver环境。具有非常低的内存开销,CPU占用率低,效能好,以及丰富的模块等特点。支持FastCGI,CGI,Auth,输出压缩(outputcompress),URL重写,Alias等重要功能。

这个架构我完全无法理解,为毛要2台lvs,一般2台lvs是为了分流或高可用,好吧我暂时这么理解他的意图,1台nginx是作为反向代理,简单理解就是在客户端看来服务器端就是一台机器,防止其他人员了解你的后端架构和处理流程,nginx也可以减轻web的资源消耗主要是内存和io,也可以配置当成日志服务器,减轻web的压力,但是他后端就一台web啊,用这个架构为毛啊,好吧我暂时理解为他是为了以后方便拓展架构;1台dns服务器,为毛啊,无法理解,如果只是为了网站本身需要完全可以自解析,直接写hosts不是更方便,好吧,其实架设dns服务器是个好习惯,但是在资源有限的前提下,我认为不如把dns换成web,资源利用率更高;lvs和nginx都有负载均衡的作用,小架构1台nginx完全可以搞定,2台lvs纯属浪费;至于123456的问题,nginx配置,推荐《决战nginx》高性能web服务器详解与运维;至于架构原理,推荐《构建高可用linux服务器》余洪春

简单说下流程:正常应该是,客户端包先到lvs,lvs做了高可用,lvs分发给nginx,nginx查询dns后分发给web

服务器是一种高性能计算机,作为网络的节点,存储、处理网络上80%的数据、信息,因此也被称为网络的灵魂。做一个形象的比喻:服务器就像是邮局的交换机,而微机、笔记本、PDA、手机等固定或移动的网络终端,就如散落在家庭、各种办公场所、公共场所等处的电话机。我们与外界日常的生活、工作中的电话交流、沟通,必须经过交换机,才能到达目标电话;同样如此,网络终端设备如家庭、企业中的微机上网,获取资讯,与外界沟通、娱乐等,也必须经过服务器,因此也可以说是服务器在“组织”和“领导”这些设备。

服务器的构成与微机基本相似,有处理器、硬盘、内存、系统总线等,它们是针对具体的网络应用特别制定的,因而服务器与微机在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在差异很大。尤其是随着信息技术的进步,网络的作用越来越明显,对自己信息系统的数据处理能力、安全性等的要求也越来越高,如果您在进行电子商务的过程中被黑客窃走密码、损失关键商业数据;如果您在自动取款机上不能正常的存取,您应该考虑在这些设备系统的幕后指挥者————服务器,而不是埋怨工作人员的素质和其他客观条件的限制。服务器是用来帮助大量用户访问同一数据或资源。服务器可以是高效率的电脑、专用超级服务器、中档服务器、甚至还可以是大型机。但是,它们有着对其各自正确操作都至关重要的相似要求和特性。

服务器的作用:

一、提高访问速度。因为客户要求的数据存于代理服务器的硬盘中,因此下次这个客户或其它客户再要求相同目的站点的数据时,就会直接从代理服务器的硬盘中读取,代理服务器起到了缓存的作用,对热门站点有很多客户访问时,代理服务器的优势更为明显。

二、服务器可以起到防火墙的作用。因为所有使用服务器的用户都必须通过服务器访问远程站点,因此在服务器上就可以设置相应的限制,以过滤或屏蔽掉某些信息。这是局域网网管对局域网用户访问范围限制最常用的办法,也是局域网用户为什么不能浏览某些网站的原因。拨号用户如果使用服务器,同样必须服从服务器的访问限制,除非你不使用这个服务器。

三、通过服务器访问一些不能直接访问的网站。互联网上有许多开放的服务器,客户在访问权限受到限制时,而这些服务器的访问权限是不受限制的,刚好服务器在客户的访问范围之内,那么客户通过服务器访问目标网站就成为可能。国内的高校多使用教育网,不能出国,但通过服务器,就能实现访问因特网,这就是高校内服务器热的原因所在。

四、安全性得到提高。无论是上聊天室还是浏览网站,目的网站只能知道你来自于代理服务器,而你的真实IP就无法测知,这就使得使用者的安全性得以提高。

第一、Nginx和Tomcat的区别

Nginx主要用做静态内容服务和代理服务器,直接将外来的请求转发给后面的应用服务器;Tomcat更像是一个应用容器。

第二、nginx和Apache的区别

Apache是同步多进程模型,是可以一个连接对应一个进程,而nginx属于一步的,多个连接可以对应一个进程。

Nginx轻量级,抗并发,处理静态文件好;Apache稳定性好,对PHP支持比较简单,nginx还需要配合其他后端进行使用,处理动态请求上更有优势。

建议使用前端nginx抗并发,后端Apache集群,配合起来效果会更好。

第三、Tomcat和Apache的区别

Apache由C语言实现,支持各种特性和模块从而来扩展核心功能;Tomcat是Java实现的,可以更好地支持servlet和jsp。

Apache也是普通的服务器,本身只支持HTML静态普遍网页,不过可以通过插件来支持PHP等;Tomcat是jsp/servlet容器,支持HTML、jsp、asp、PHP、CGI等。

Apache侧重于http server,Tomcat侧重于servlet引擎。

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