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大型門戶網站建設的問題!

2018-08-15    分類: 網站建設

大型網站建設,比如門戶網站。在面對大量用戶訪問、高并發(fā)請求方面,基本的解決方案集中在這樣幾個環(huán)節(jié):使用高性能的服務器、高性能的數(shù)據(jù)庫、高效率的編程語言、還有高性能的Web容器。但是除了這幾個方面,還沒法根本解決大型網站面臨的高負載和高并發(fā)問題。

上面提供的幾個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,沒有很好的擴展性,下面我從低成本、高性能和高擴張性的角度來說說我的一些經驗。

1、HTML靜態(tài)化

其實大家都知道,效率高、消耗最小的就是純靜態(tài)化的html頁面,所以我們盡可能使我們的網站上的頁面采用靜態(tài)頁面來實現(xiàn),這個最簡單的方法其實也是 最有效的方法。但是對于大量內容并且頻繁更新的網站,我們無法全部手動去挨個實現(xiàn),于是出現(xiàn)了我們常見的信息發(fā)布系統(tǒng)CMS,像我們常訪問的各個門戶站點 的新聞頻道,甚至他們的其他頻道,都是通過信息發(fā)布系統(tǒng)來管理和實現(xiàn)的,信息發(fā)布系統(tǒng)可以實現(xiàn)最簡單的信息錄入自動生成靜態(tài)頁面,還能具備頻道管理、權限 管理、自動抓取等功能,對于一個大型網站來說,擁有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

除了門戶和信息發(fā)布類型的網站,對于交互性要求很高的社區(qū)類型網站來說,盡可能的靜態(tài)化也是提高性能的必要手段,將社區(qū)內的帖子、文章進行實時的靜態(tài)化,有更新的時候再重新靜態(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,網易社區(qū)等也是如此。

同時,html靜態(tài)化也是某些緩存策略使用的手段,對于系統(tǒng)中頻繁使用數(shù)據(jù)庫查詢但是內容更新很小的應用,可以考慮使用html靜態(tài)化來實現(xiàn),比如論壇 中論壇的公用設置信息,這些信息目前的主流論壇都可以進行后臺管理并且存儲再數(shù)據(jù)庫中,這些信息其實大量被前臺程序調用,但是更新頻率很小,可以考慮將這 部分內容進行后臺更新的時候進行靜態(tài)化,這樣避免了大量的數(shù)據(jù)庫訪問請求。


2、圖片服務器分離

大家知道,對于Web 服務器來說,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面進行分離,這是基本上大型網站都會采用的策略,他 們都有獨立的圖片服務器,甚至很多臺圖片服務器。這樣的架構可以降低提供頁面訪問請求的服務器系統(tǒng)壓力,并且可以保證系統(tǒng)不會因為圖片問題而崩潰,在應用 服務器和圖片服務器上,可以進行不同的配置優(yōu)化,比如apache在配置ContentType的時候可以盡量少支持,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)庫集群和庫表散列

大型網站都有復雜的應用,這些應用必須使用數(shù)據(jù)庫,那么在面對大量訪問的時候,數(shù)據(jù)庫的瓶頸很快就能顯現(xiàn)出來,這時一臺數(shù)據(jù)庫將很快無法滿足應用,于是我們需要使用數(shù)據(jù)庫集群或者庫表散列。

在數(shù)據(jù)庫集群方面,很多數(shù)據(jù)庫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,就參考相應的解決方案來實施即可。

上面提到的數(shù)據(jù)庫集群由于在架構、成本、擴張性方面都會受到所采用DB類型的限制,于是我們需要從應用程序的角度來考慮改善系統(tǒng)架構,庫表散列是常用并 且最有效的解決方案。我們在應用程序中安裝業(yè)務和應用或者功能模塊將數(shù)據(jù)庫進行分離,不同的模塊對應不同的數(shù)據(jù)庫或者表,再按照一定的策略對某個頁面或者 功能進行更小的數(shù)據(jù)庫散列,比如用戶表,按照用戶ID進行表散列,這樣就能夠低成本的提升系統(tǒng)的性能并且有很好的擴展性。sohu的論壇就是采用了這樣的 架構,將論壇的用戶、設置、帖子等信息進行數(shù)據(jù)庫分離,然后對帖子、用戶按照板塊和ID進行散列數(shù)據(jù)庫和表,最終可以在配置文件中進行簡單的配置便能讓系 統(tǒng)隨時增加一臺低成本的數(shù)據(jù)庫進來補充系統(tǒng)性能。


4、緩存

緩存一詞搞技術的都接觸過,很多地方用到緩存。網站架構和網站開發(fā)中的緩存也是非常重要。這里先講述最基本的兩種緩存。高級和分布式的緩存在后面講述。

架構方面的緩存,對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模塊進行緩存,這兩種方式均可以有效的提高Apache的訪問響應能力。

網站程序開發(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開發(fā)中使用,比如用Java開發(fā)的時候就可以調用MemoryCache對一些數(shù)據(jù)進行緩存和通訊共享,一些大 型社區(qū)使用了這樣的架構。另外,在使用web語言開發(fā)的時候,各種語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,鏡像的技術可 以解決不同網絡接入商和地域帶來的用戶訪問速度差異,比如ChinaNet和EduNet之間的差異就促使了很多網站在教育網內搭建鏡像站點,數(shù)據(jù)進行定 時更新或者實時更新。在鏡像的細節(jié)技術方面,這里不闡述太深,有很多專業(yè)的現(xiàn)成的解決架構和產品可選。也有廉價的通過軟件實現(xiàn)的思路,比如Linux上的 rsync等工具。


6、負載均衡

負載均衡將是大型網站解決高負荷訪問和大量并發(fā)請求采用的終極解決辦法。

負載均衡技術發(fā)展了多年,有很多專業(yè)的服務提供商和產品可以選擇,我個人接觸過一些解決方法,其中有兩個架構可以給大家做參考。


軟件四層交換

大家知道了硬件四層交換機的原理后,基于OSI模型來實現(xiàn)的軟件四層交換也就應運而生,這樣的解決方案實現(xiàn)的原理一致,不過性能稍差。但是滿足一定量的壓力還是游刃有余的,有人說軟件實現(xiàn)方式其實更靈活,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來解決,LVS就是Linux Virtual Server,他提供了基于心跳線heartbeat的實時災難應對解決方案,提高系統(tǒng)的魯棒性,同時可供了靈活的虛擬VIP配置和管理功能,可以同時滿 足多種應用需求,這對于分布式的系統(tǒng)來說必不可少。

一個典型的使用負載均衡的策略就是,在軟件或者硬件四層交換的基礎上搭建squid集群,這種思路在很多大型網站包括搜索引擎上被采用,這樣的架構低成本、高性能還有很強的擴張性,隨時往架構里面增減節(jié)點都非常容易。這樣的架構我準備空了專門詳細整理一下和大家探討。


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頭信息,根據(jù)應用區(qū)間識別業(yè)務流,將整個區(qū)間段的業(yè)務流分配到合適的應用服務器進行處理?!〉谒膶咏粨Q功能就象 是虛IP,指向物理服務器。它傳輸?shù)臉I(yè)務服從的協(xié)議多種多樣,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務在物理服務器基礎上,需要復 雜的載量平衡算法。在IP世界,業(yè)務類型由終端TCP或UDP端口地址來決定,在第四層交換中的應用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同 決定。

在硬件四層交換產品領域,有一些知名的產品可以選擇,比如Alteon、F5等,這些產品很昂貴,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中國當初接近2000臺服務器使用了三四臺Alteon就搞定了。

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