系统的软硬件配置_硬件配置和软件配置

农业银行总行 年以来正式推广了新版网络版综合业务统计信息系统 该系统是基于WindowsNT 平台 采用客户／服务器模式 以Microsoft SQL Server为基础建立起来的大型数据库应用程序 系统界面友好 *** 作简便 计算 分析 检索功能非常强大 为保证农业银行系统及时进行纵向和横向业务数据采集 按照不同要求生成统计报表 进行全面业务活动分析提供了强有力的保障 但在这套程序的推广 维护中笔者发现系统有时运行速度较慢 特别是在Win 客户端 *** 作时尤为严重 经过排除网线连接等硬件可能带来的影响后上述问题仍然存在 笔者经过仔细摸索 发现系统对硬 软件的要求较高 为充分发挥设计效能 达到最佳运作效果 需要对计算机硬 软件系统进行较为完备的性能测试与最佳配置 特别是内存配置的好坏对系统的运行速度具有决定性的作用 下面 笔者就如何优化SQLServer数据库服务器的内存配置提出一些认识和看法 一 有关内存的基本概念 物理内存与虚拟内存WindowsNT使用两类内存 物理内存与虚拟内存 物理内存 作为RAM芯片安装在计算机内部的存储器 虚拟内存 用于模拟RAM芯片功能的磁盘(硬盘)空间 其实质是通过将内存中当前没有使用的部分内容临时存储到磁盘上 使系统可以使用到比机器物理内存更多的内存 分页和分页文件WindowsNT系统通过使用磁盘空间使得对内存的需求得到部分缓解 从而使用到比物理内存更多内存的技术就称为 交换 或分页 也就是通常所说的虚拟内存技术 通常Windows NT 系统安装时将在引导驱动器上设置一个大小为 MB的交换(分页)文件(pagefile sys) 二 优化Windows NT 系统内存配置在大多数情况下 为了充分发挥Windows NT 系统效能 内存的作用比起处理器的处理能力更具有影响力 特别是在客户／服务器模式环境下更是如此 因为通常在这种环境下并不十分强调处理器的能力 相反却十分注重是否采用足够的内存来满足各个客户的应用需要 此外 为了获得容错功能和保护应用程序 保证应用程序高速运行 充分发挥设计功能都需要有足够多的内存 特别是工业绘图设计和各种工程应用程序更需要占用大量的内存来进行复杂的计算 物理内存(RAM)方便快速的优点显而易见 但由于其价格昂贵 也就不可能做到多多益善了 因此通过合理优化内存配置 扩充虚拟内存提高计算机运算速度也就成了一项很重要的应用技术手段 保证Windows NT系统基本内存需求Windows NT 系统至小应配置 MB内存 MB内存基本够用 正常情况下保证NT系统有 MB内存就可以了 因为并不是所有的 MB基本内存在任何时候都被同时使用 如果添加一些服务和应用程序 则对内存的需求就会急剧增大 如 ( )添加网络服务需要 MB内存空间 ( )容错功能和系统保护功能需要 MB内存(如磁盘镜像和分条功能) ( )进行图形图象处理需要增加 MB内存空间 ( )安装VC VB开发系统需要增加 MB内存空间 另外 如在Windows NT上构建大型数据库如SYBASE Microsoft SQL Server等 对内存的需求就更多了 优化内存性能为了使WindowsNT不至于过分占用较多的内存或者浪费处理器的时间用于换页 可以采用以下方法优化内存性能 ( )减少显示颜色的数量 ( )降低显示分辨率 ( )尽可能不使用或使用位宽度较小的墙纸 ( )关闭不需要的服务程序或驱动程序 尽量不要在服务器上使用其它应用程序 停用服务或驱动程序的 *** 作步骤如下 ①确定需要停用的服务或驱动程序的名称 ②从 控制面板 中双击 服务 或 设备 图标 ③在列表中选择想要停用的服务或设备驱动程序的名称 单击 停止 按钮 这时出现确认 *** 作对话框 ④选择 是 确认 *** 作 然后关闭对话框完成设置 优化虚拟内存在对Windows NT虚拟内存进行设置时需要合理确定各个驱动器分页文件的 起始大小 和 最大值 两个参数 它们用于指定分页文件的起始空间和最大空间 下面对这两个参数作一些解释 起始大小 指初始创建该分页文件时的文件大小 单位为MB 根据缺省设置 这个值被设置为系统中的物理内存的大小 最大值 指出该分页文件的最大尺寸 单位为MB ( )分页文件的设置原则 ①分页文件起始大小应保留缺省设置 一般情况下请不要改动 ②分页文件理想的最大尺寸为系统物理内存尺寸的 倍至 倍 需要说明的是 如果系统工作时不需要大量内存 请选择靠近下限的值 即用系统物理内存的 倍作为这个尺寸的起始值 如果系统工作时需要大量内存 请选择靠近上限的值 ( )Windows NT虚拟内存设置步骤 ①从 控制面板 中双击 系统 图标 ②在 系统特性 对话框中单击 性能 标签 ③在虚拟内存对话框中单击 更改 按钮 这时出现 虚拟内存 对话框 上端的驱动器框逐一列出了 Windows NT所有页面文件的大小 ④在驱动器列表中 选择需要设置分页文件的驱动器盘符 在 驱动器页面文件大小 对话框中列出了 起始大小 和 最大值 两个参数栏 填入按照上面的原则确定的数值 ⑤单击 设置 确认以上 *** 作 然后依次单击 确定 按钮退出各个对话框 完成设置 ( )Win ／ 虚拟内存设置 Win ／ 虚拟内存设置方法 步骤和原则与Windows NT 的设置大致相同 请参照上面Windows NT的设置 注意事项( )合理确定分页文件的最大值 根据系统需求随时进行调整 使用过多虚拟内存将导致整个系统处理性能的下降 设置虚拟内存最大值的目的是使用户不必在WindowsNT的交换文件上消耗过多的磁盘空间 通常情况下如果超过了系统需要的最佳值后 生成交换文件的磁盘空间就被浪费了 ( )尽可能设立专用硬盘配置内存交换区 或将交换空间放到主硬盘的另一个分区 同时应将主硬盘的交换文件大小降至 MB 这样主硬盘(分区)仅用来放置 *** 作系统和应用程序 就可以减少交换次数 防止频繁交换耗费大量 CPU时间 ( )虚拟内存技术的确改善了Windows NT系统的性能 但也受到机器硬盘空间大小 硬盘速度 处理器 (CPU)速度的影响 从理想角度出发 要提高计算机的性能就必须减少交换 *** 作的次数 但是没有一个WindowsNT计算机不发生交换 这就要求计算机要有足够的物理内存 以保持最少的交换 *** 作 三 优化Microsoft SQL Server数据库内存配置内存是影响Microsoft SQL Server系统性能的一个重要因素 SQL Server数据库安装时将为具有 MB物理内存的机器缺省配置 MB可用内存 MB物理内存的机器缺省配置 MB可用内存 应在Microsoft SQL Server数据库安装后进行内存选项(Memory)设置 最大配置值为 GB 为了确定SQL Server系统最适宜的内存需求 可以从总的物理内存中减去Windows NT 需要的内存以及其它一些内存需求后综合确定 理想的情况是给SQL Server分配尽可能多的内存 而不产生页面调度 根据物理内存合理规划SQL Server可用内存在大多数的生产环境中 服务器配备的物理内存是 MB～ MB 偶尔也有 MB的 只要配置恰当是完全可以满足SQL Server的内存需求的 下表是笔者关于SQL Server内存分配的建议规划 供参考 物理内存 分配给SQL Server 设置值(单位 KB) MB MB MB MB MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ MB ～ 以下是SQL Server内存选项(Memory)设置方法( )从Microsoft SQL Server程序集中启动SQL Enterprise Manager ( )从Server Manager窗口中选择 Server 菜单选项 ( )在 Server 菜单中选择 Configurations 选项 ( )在 Server Configuration 对话框中选择 Configuration 标签 Configuration窗口显示配置选项列表 ( )选中 Memory 项目 在 Current 栏填入新值 ( )停止并重新启动SQLServer服务 使设置生效 合理扩充虚拟内存 增大SQL Server可用内存当SQL Server系统确实需要扩大可用内存时 应在磁盘空间充足的情况下扩充供虚拟内存 并相应增大 SQL Server可用内存 具体做法是 系统管理员首先扩充服务器的虚拟内存 然后再参考上表增大SQL Server可用内存 关键是要根据系统的负载情况综合决定是否扩充内存 优化配置 使用tempinRAMSQL Server使用tempdb临时数据库作为一些查询连接 *** 作时排序或创建临时表的工作空间 将tempdb创建在RAM中可以使系统 *** 作性能有较大提高 而且因为tempdb在每次重启动服务器时都重建 这样即使有非正常的关闭也是较为安全的 例如停电故障 要将tempdb创建在RAM中 可以使用sp_configure进行设置 具体用法请参阅有关资料 由于tempdbinRAM使用的内存是由系统从内存体单独分配的 与SQL Server的内存选项设置的可用内存池是分开的 使用tempdbin RAM将减少整个系统的可用内存 应根据SQL Server和服务器运行情况进行配置 否则就可能适得其反 影响系统性能 另外 适当增加tempdb数据库空间 即使不使用temp lishixinzhi/Article/program/SQLServer/201311/22052

1 大型网站系统的特点

2 大型网站架构演化历程

21 初始阶段架构

问题：网站运营初期，访问用户少，一台服务器绰绰有余。

特征：应用程序、数据库、文件等所有的资源都在一台服务器上。

描述：通常服务器 *** 作系统使用 linux，应用程序使用 PHP 开发，然后部署在 Apache 上，数据库使用 Mysql，通俗称为 LAMP。汇集各种免费开源软件以及一台廉价服务器就可以开始系统的发展之路了。

22 应用服务和数据服务分离

问题：越来越多的用户访问导致性能越来越差，越来越多的数据导致存储空间不足，一台服务器已不足以支撑。

特征：应用服务器、数据库服务器、文件服务器分别独立部署。

描述：三台服务器对性能要求各不相同：应用服务器要处理大量业务逻辑，因此需要更快更强大的 CPU；数据库服务器需要快速磁盘检索和数据缓存，因此需要更快的硬盘和更大的内存；文件服务器需要存储大量文件，因此需要更大容量的硬盘。

23 使用缓存改善性能

问题：随着用户逐渐增多，数据库压力太大导致访问延迟。

特征：由于网站访问和财富分配一样遵循二八定律：80% 的业务访问集中在 20% 的数据上。将数据库中访问较集中的少部分数据缓存在内存中，可以减少数据库的访问次数，降低数据库的访问压力。

描述：缓存分为两种：应用服务器上的本地缓存和分布式缓存服务器上的远程缓存，本地缓存访问速度更快，但缓存数据量有限，同时存在与应用程序争用内存的情况。分布式缓存可以采用集群方式，理论上可以做到不受内存容量限制的缓存服务。

24 使用应用服务器集群

问题：使用缓存后，数据库访问压力得到有效缓解。但是单一应用服务器能够处理的请求连接有限，在访问高峰期，成为瓶颈。

特征：多台服务器通过负载均衡同时向外部提供服务，解决单一服务器处理能力和存储空间不足的问题。

描述：使用集群是系统解决高并发、海量数据问题的常用手段。通过向集群中追加资源，提升系统的并发处理能力，使得服务器的负载压力不再成为整个系统的瓶颈。

25 数据库读写分离

问题：网站使用缓存后，使绝大部分数据读 *** 作访问都可以不通过数据库就能完成，但是仍有一部分读 *** 作和全部的写 *** 作需要访问数据库，在网站的用户达到一定规模后，数据库因为负载压力过高而成为网站的瓶颈。

特征：目前大部分的主流数据库都提供主从热备功能，通过配置两台数据库主从关系，可以将一台数据库服务器的数据更新同步到一台服务器上。网站利用数据库的主从热备功能，实现数据库读写分离，从而改善数据库负载压力。

描述：应用服务器在写 *** 作的时候，访问主数据库，主数据库通过主从复制机制将数据更新同步到从数据库。这样当应用服务器在读 *** 作的时候，访问从数据库获得数据。为了便于应用程序访问读写分离后的数据库，通常在应用服务器端使用专门的数据访问模块，使数据库读写分离的对应用透明。

26 反向代理和 CDN 加速

问题：中国网络环境复杂，不同地区的用户访问网站时，速度差别也极大。

特征：采用 CDN 和反向代理加快系统的静态资源访问速度。

描述：CDN 和反向代理的基本原理都是缓存，区别在于 CDN 部署在网络提供商的机房，使用户在请求网站服务时，可以从距离自己最近的网络提供商机房获取数据；而反向代理则部署在网站的中心机房，当用户请求到达中心机房后，首先访问的服务器时反向代理服务器，如果反向代理服务器中缓存着用户请求的资源，就将其直接返回给用户。

27 分布式文件系统和分布式数据库

问题：随着大型网站业务持续增长，数据库经过读写分离，从一台服务器拆分为两台服务器，依然不能满足需求。

特征：数据库采用分布式数据库，文件系统采用分布式文件系统。

描述：分布式数据库是数据库拆分的最后方法，只有在单表数据规模非常庞大的时候才使用。不到不得已时，更常用的数据库拆分手段是业务分库，将不同的业务数据库部署在不同的物理服务器上。

28 使用 NoSQL 和搜索引擎

问题：随着网站业务越来越复杂，对数据存储和检索的需求也越来越复杂。

特征：系统引入 NoSQL 数据库及搜索引擎。

描述：NoSQL 数据库及搜索引擎对可伸缩的分布式特性具有更好的支持。应用服务器通过统一数据访问模块访问各种数据，减轻应用程序管理诸多数据源的麻烦。

29 业务拆分

问题：大型网站的业务场景日益复杂，分为多个产品线。

特征：采用分而治之的手段将整个网站业务分成不同的产品线。系统上按照业务进行拆分改造，应用服务器按照业务区分进行分别部署。

描述：应用之间可以通过超链接建立关系，也可以通过消息队列进行数据分发，当然更多的还是通过访问同一个数据存储系统来构成一个关联的完整系统。

纵向拆分：将一个大应用拆分为多个小应用，如果新业务较为独立，那么就直接将其设计部署为一个独立的 Web 应用系统。纵向拆分相对较为简单，通过梳理业务，将较少相关的业务剥离即可。

横向拆分：将复用的业务拆分出来，独立部署为分布式服务，新增业务只需要调用这些分布式服务横向拆分需要识别可复用的业务，设计服务接口，规范服务依赖关系。

210 分布式服务

问题：随着业务越拆越小，存储系统越来越庞大，应用系统整体复杂程度呈指数级上升，部署维护越来越困难。由于所有应用要和所有数据库系统连接，最终导致数据库连接资源不足，拒绝服务。

特征：公共业务提取出来，独立部署。由这些可复用的业务连接数据库，通过分布式服务提供共用业务服务。

3 大型网站架构模式

31 分层

大型网站架构中常采用分层结构，将软件系统分为应用层、服务层、数据层：

分层架构的约束：禁止跨层次的调用（应用层直接调用数据层）及逆向调用（数据层调用服务层，或者服务层调用应用层）。

分层结构内部还可以继续分层，如应用可以再细分为视图层和业务逻辑层；服务层也可以细分为数据接口层和逻辑处理层。

32 分割

将不同的功能和服务分割开来，包装成高内聚低耦合的模块单元。这有助于软件的开发和维护，便于不同模块的分布式部署，提高网站的并发处理能力和功能扩展能力。

33 分布式

大于大型网站，分层和分割的一个主要目的是为了切分后的模块便于分布式部署，即将不同模块部署在不同的服务器上，通过远程调用协同工作。

分布式意味可以用更多的机器工作，那么 CPU、内存、存储资源也就更丰富，能够处理的并发访问和数据量就越大，进而能够为更多的用户提供服务。

分布式也引入了一些问题：

常用的分布式方案：

34 集群

集群即多台服务器部署相同应用构成一个集群，通过负载均衡设备共同对外提供服务。

集群需要具备伸缩性和故障转移机制：伸缩性是指可以根据用户访问量向集群添加或减少机器；故障转移是指，当某台机器出现故障时，负载均衡设备或失效转移机制将请求转发到集群中的其他机器上，从而不影响用户使用。

35 缓存

缓存就是将数据存放在距离最近的位置以加快处理速度。缓存是改善软件性能的第一手段。

网站应用中，缓存除了可以加快数据访问速度以外，还可以减轻后端应用和数据存储的负载压力。

常见缓存手段：

使用缓存有两个前提：

36 异步

软件发展的一个重要目标和驱动力是降低软件耦合性。事物之间直接关系越少，彼此影响就越小，也就更容易独立发展。

大型网站架构中，系统解耦的手段除了分层、分割、分布式等，还有一个重要手段——异步。

业务间的消息传递不是同步调用，而是将一个业务 *** 作拆分成多阶段，每个阶段间通过共享数据的方式异步执行进行协作。

异步架构是典型的生产者消费模式，二者不存在直接调用。异步消息队列还有如下特性：

37 冗余

大型网站，出现服务器宕机是必然事件。要保证部分服务器宕机的情况下网站依然可以继续服务，不丢失数据，就需要一定程度的服务器冗余运行，数据冗余备份。这样当某台服务器宕机是，可以将其上的服务和数据访问转移到其他机器上。

访问和负载很小的服务也必须部署 至少两台服务器构成一个集群，目的就是通过冗余实现服务高可用。数据除了定期备份，存档保存，实现 冷备份 外；为了保证在线业务高可用，还需要对数据库进行主从分离，实时同步实现 热备份。

为了抵御地震、海啸等不可抗因素导致的网站完全瘫痪，某些大型网站会对整个数据中心进行备份，全球范围内部署 灾备数据中心。网站程序和数据实时同步到多个灾备数据中心。

38 自动化

大型网站架构的自动化架构设计主要集中在发布运维方面：

39 安全

4 大型网站核心架构要素

架构 的一种通俗说法是：最高层次的规划，难以改变的决定。

41 性能

性能问题无处不在，所以网站性能优化手段也十分繁多：

42 可用性

可用性指部分服务器出现故障时，还能否对用户提供服务

43 伸缩性

衡量伸缩的标准就是是否可以用多台服务器构建集群，是否容易向集群中增删服务器节点。增删服务器节点后是否可以提供和之前无差别的服务。集群中可容纳的总服务器数是否有限制。

44 扩展性

衡量扩展性的标准就是增加新的业务产品时，是否可以实现对现有产品透明无影响，不需要任何改动或很少改动，既有功能就可以上线新产品。主要手段有：事件驱动架构和分布式服务。

45 安全性

安全性保护网站不受恶意攻击，保护网站重要数据不被窃取。

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关系型数据库简介关系型数据库以行和列的形式存储数据，以便于用户理解。这一系列的行和列被称为表，一组表组成了数据库。用户用查询(Query)来检索数据库中的数据。一个Query是一个用于指定数据库中行和列的SELECT语句。关系型数据库通常包含下列组件：客户端应用程序(Client)数据库服务器(Server)数据库(Database)StructuredQueryLanguage(SQL)Client端和Server端的桥梁，Client用SQL来象Server端发送请求，Server返回Client端要求的结果。现在流行的大型关系型数据库有IBMDB2、IBMUDB、Oracle、SQLServer、SyBase、Informix等。关系型数据库并不是唯一的高级数据库模型，也完全不是性能最优的模型，但是关系型数据库确实是现今使用最广泛、最容易理解和使用的数据库模型。大多数的企业级系统数据库都采用关系型数据库，关系型数据库的概念是掌握数据库开发的基础，所以本节的问题也成为NET面试中频繁出现的问题之一。所涉及的知识点关系型数据库的概念关系型数据库的优点分析问题关系型数据库的概念所谓关系型数据库，是指采用了关系模型来组织数据的数据库。关系模型是在1970年由IBM的研究员EFCodd博士首先提出，在之后的几十年中，关系模型的概念得到了充分的发展并逐渐成为数据库架构的主流模型。简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据组织。下面列出了关系模型中的常用概念。关系：可以理解为一张二维表，每个关系都具有一个关系名，就是通常说的表名。元组：可以理解为二维表中的一行，在数据库中经常被称为记录。属性：可以理解为二维表中的一列，在数据库中经常被称为字段。域：属性的取值范围，也就是数据库中某一列的取值限制。关键字：一组可以唯一标识元组的属性。数据库中常称为主键，由一个或多个列组成。关系模式：指对关系的描述，其格式为：关系名（属性1，属性2，…，属性N）。在数据库中通常称为表结构。关系型数据库的优点关系型数据库相比其他模型的数据库而言，有着以下优点：容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概念，关系模型相对网状、层次等其他模型来说更容易理解。使用方便：通用的SQL语言使得 *** 作关系型数据库非常方便，程序员甚至于数据管理员可以方便地在逻辑层面 *** 作数据库，而完全不必理解其底层实现。易于维护：丰富的完整性（实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性）大大降低了数据冗余和数据不一致的概率。近几年来，非关系型数据库在理论上得到了飞快的发展，例如：网状模型、对象模型、半结构化模型等。网状模型拥有性能较高的优点，通常应用在对性能要求较高的系统中；对象模型符合面向对象应用程序的思想，可以完美地和程序衔接，而不需要另外的中间转换组件，例如现在很多的O\RMapping组件；半结构化模型随着XML的发展而得到发展，现在已经有了很多半结构化的数据库模型。但是，凭借其理论的成熟、使用的便捷以及现有应用的广泛，关系型数据库仍然是系统应用中的主流方案。

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