大型高并发高负载网站的系统架构分析
作者:网络转载 发布时间:[ 2013/5/9 13:32:59 ] 推荐标签:
摘要:一个小型的网站,比如个人网站,可以使用简单的html静态页面实现了。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。
前言
鄙人先后在CERNET做过拨号接入,在Yahoo&3721搞过搜索前端,在猫扑处理过mop.com的架构升级,在6.cn视频网站从事开发工作,还在多年的工作中接触和开发过不少大中型网站的模块,因此在大型网站应对高负载和并发的解决方案上有一些积累和经验,希望和大家一起探讨。
一个小型的网站,比如个人网站,可以使用简单的html静态页面实现了,配合一些图片达到美化效果,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。但是除了这几个方面,还没法根本解决大型网站面临的高负载和高并发问题。
上面提供的几个解决思路在一定程度上也意味着更大的投入,并且这样的解决思路具备瓶颈,没有很好的扩展性,下面我从低成本、高性能和高扩张性的角度来说说我的一些经验。
1、HTML静态化
其实大家都知道,效率高、消耗小的是纯静态化的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,这个简单的方法其实也是有效的方法。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的大杂烩是使用了这样的策略,网易社区等也是如此。目前很多博客也都实现了静态化,我使用的这个Blog程序WordPress还没有静态化,所以如果面对高负载访问,www.toplee.com一定不能承受
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再数据库中,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。
在进行html静态化的时候可以使用一种折中的方法,是前端使用动态实现,在一定的策略下进行定时静态化和定时判断调用,这个能实现很多灵活性的操作,我开发的台球网站故人居(www.8zone.cn)是使用了这样的方法,我通过设定一些html静态化的时间间隔来对动态网站内容进行缓存,达到分担大部分的压力到静态页面上,可以应用于中小型网站的架构上。故人居网站的地址:http://www.8zone.cn,顺便提一下,有喜欢台球的朋友多多支持我这个免费网站:)
2、图片服务器分离
大家知道,对于Web服务器来说,不管是Apache、IIS还是其他容器,图片是消耗资源的,于是我们有必要将图片与页面进行分离,这是基本上大型网站都会采用的策略,他们都有独立的图片服务器,甚至很多台图片服务器。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图片问题而崩溃。
在应用服务器和图片服务器上,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。
我的台球网站故人居8zone.cn也使用了图片服务器架构上的分离,目前是仅仅是架构上分离,物理上没有分离,由于没有钱买更多的服务器:),大家可以看到故人居上的图片连接都是类似img.9tmd.com或者img1.9tmd.com的URL。
另外,在处理静态页面或者图片、js等访问方面,可以考虑使用lighttpd代替Apache,它提供了更轻量级和更高效的处理能力。
3、数据库集群和库表散列
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,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,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mod_proxy缓存模块,也可以使用外加的Squid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。
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