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LoadMole,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。

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ENet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LinuxVirtualServer,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(MirrorSite),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。

一、什么是高并发
高并发(High Concurrency)是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一,它通常是指,通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。
高并发相关常用的一些指标有响应时间(Response Time),吞吐量(Throughput),每秒查询率QPS(Query Per Second),并发用户数等。
响应时间:系统对请求做出响应的时间。例如系统处理一个>以下是一些总结的方法: 第一,确认服务器硬件是否足够支持当前的流量。 普通的P4服务器一般最多能支持每天10万独立IP,如果访问量比这个还要大,那么必须首先配置一台更高性能的专用服务器才能解决问题,否则怎么优化都不可能彻底解决性能问题。
第二,优化数据库访问。 服务器的负载过大,一个重要的原因是CPU负荷过大,降低服务器CPU的负荷,才能够有效打破瓶颈。而使用静态页面可以使得CPU的负荷最小化。前台实现完全的静态化 当然最好,可以完全不用访问数据库,不过对于频繁更新的网站,静态化往往不能满足某些功能。 缓存技术 就是另一个解决方案,就是将动态数据存储到缓存文件中,动态网页直接调用这些文件,而不必再访问数据库,WordPress和Z-Blog都大量使用这种缓存技术 。我自己也写过一个Z-Blog的计数器插件,也是基于这样的原理。 如果确实无法避免对数据库的访问,那么可以尝试优化数据库的查询SQL避免使用Select from这样的语句,每次查询只返回自己需要的结果,避免短时间内的大量SQL查询。
第三,禁止外部的盗链。 外部网站的或者文件盗链往往会带来大量的负载压力,因此应该严格限制外部对于自身的或者文件盗链,好在目前可以简单地通过refer来控制盗链,Apache自己就可以通过配置来禁止盗链,IIS也有一些第三方的ISAPI可以实现同样的功能。当然,伪造refer也可以通过代码来实现盗 链,不过目前蓄意伪造refer盗链的还不多,可以先不去考虑,或者使用非技术手段来解决,比如在上增加水印。
第四,控制大文件的下载。 大文件的下载会占用很大的流量,并且对于非SCSI硬盘来说,大量文件下载会消耗CPU,使得网站响应能力下降。因此,尽量不要提供超过2M的大 文件下载,如果需要提供,建议将大文件放在另外一台服务器上。目前有不少免费的Web20网站提供分享和文件分享功能,因此可以尽量将和文件上 传到这些分享网站。
第五,使用不同主机分流主要流量 将文件放在不同的主机上,提供不同的镜像供用户下载。比如如果觉得RSS文件占用流量大,那么使用FeedBurner或者FeedSky等服务将RSS输出放在其他主机上,这样别人访问的流量压力就大多集中在FeedBurner的主机上,RSS就不占用太多资源了。
第六,使用流量分析统计软件。 在网站上安装一个流量分析统计软件,可以即时知道哪些地方耗费了大量流量,哪些页面需要再进行优化,因此,解决流量问题还需要进行精确的统计分析 才可以。我推荐使用的流量分析统计软件是GoogleAnalytics(Google分析)。我使用过程中感觉其效果非常不错,稍后我将详细介绍一下 GoogleAnalytics的一些使用常识和技巧。 1分表 2读写分离 3前端优化。Nginx替换Apache(前端做负载均衡) 个人认为主要还是分布式架构是否到位,mysql和缓存的优化都是有限度的优化,而分布式架构做出来了,PV增长后,只需要堆机器就能扩容。
另附一些优化经验,首先学会用explain语句分析select语句,优化索引、表结构,其次,合理运用memcache等缓存,降低mysql的负载,最后,如果可能的话,尽量用facebook的hiphop-php把PHP编译了,提高程序效率。

提供几种供你思路:

1、网站页面静态化。静态化的页面为html(htm等)不需要web服务器重新加载项解析,只需要生成一次,以后每次都直接下载到客户端,效率高很多。

2、将网站的web服务器、数据库服务器、和文件服务器分开。通过将服务器专业化分工,以提高网站访问速度。因为和文件在下载的时候无论是IIS、Apache等服务器都会有很大压力。

3、设置专门的数据缓存服务器。将大量数据放到缓存数据区,在访问量少得时候存入数据,减少连接直接 *** 作数据库的开销。

4、数据库集群、库表散列。大型网站在面对大量访问的时候,会显现数据库的瓶颈,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来分散压力。

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。

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。

7、最新:CDN加速技术。什么是CDN?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。


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