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說說大型高並發高負載網站的系統架構

編輯:.NET實例教程
我在Cernet做過撥號接入平台的搭建,而後在Yahoo3721負載搜索引擎前端平台開發,又在貓撲處理過大型社區貓撲大雜燴的架構升級等工作,同時自己接觸和開發過不少大中型網站的模塊,因此在大型網站應對高負載和並發的解決方案上有一些積累和經驗,可以和大家一起探討一下。


一個小型的網站,比如個人網站,可以使用最簡單的Html靜態頁面就實現了,配合一些圖片達到美化效果,所有的頁面均存放在一個目錄下,這樣的網站對系統架構、性能的要求都很簡單,隨著互聯網業務的不斷豐富,網站相關的技術經過這些年的發展,已經細分到很細的方方面面,尤其對於大型網站來說,所采用的技術更是涉及面非常廣,從硬件到軟件、編程語言、數據庫、WebServer、防火牆等各個領域都有了很高的要求,已經不是原來簡單的Html靜態網站所能比擬的。

大型網站,比如門戶網站。在面對大量用戶訪問、高並發請求方面,基本的解決方案集中在這樣幾個環節:使用高性能的服務器、高性能的數據庫、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並發問題。

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,並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靜態化
其實大家都知道,效率最高、消耗最小的就是純靜態化的Html頁面,所以我們盡可能使我們的網站上的頁面采用靜態頁面來實現,這個最簡單的方法其實也是最有效的方法。但是對於大量內容並且頻繁更新的網站,我們無法全部手動去挨個實現,於是出現了我們常見的信息發布系統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,都是通過信息發布系統來管理和實現的,信息發布系統可以實現最簡單的信息錄入自動生成靜態頁面,還能具備頻道管理、權限管理、自動抓取等功能,對於一個大型網站來說,擁有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

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

同時,html靜態化也是某些緩存策略使用的手段,對於系統中頻繁使用數據庫查詢但是內容更新很小的應用,可以考慮使用Html靜態化來實現,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後台管理並且存儲再數據庫中,這些信息其實大量被前台程序調用,但是更新頻率很小,可以考慮將這部分內容進行後台更新的時候進行靜態化,這樣避免了大量的數據庫訪問請求。

2、圖片服務器分離
大家知道,對於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,於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,甚至很多台圖片服務器。這樣的架構可以降低提供頁面訪問請求的服務器系統壓力,並且可以保證系統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,保證更高的系統消耗和執行效率。

3、數據庫集群和庫表散列
大型網站都有復雜的應用,這些應用必須使用數據庫,那麼在面對大量訪問的時候,數據庫的瓶頸很快就能顯現出來,這時一台數據庫將很快無法滿足應用,於是我們需要使用數據庫集群或者庫表散列。

在數據庫集群方面,很多數據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,您使用了什麼樣的DB,就參考相應的解決方案來實施即可。

上面提到的數據庫集群由於在架構、成本、擴張性方面都會受到所采用DB類型的限制,於是我們需要從應用程序的角度來考慮改善系統架構,庫表散列是常用並且最有效的解決方案。我們在應用程序中安裝業務和應用或者功能模塊將數據庫進行分離,不同的模塊對應不同的數據庫或者表,再按照一定的策略對某個頁面或者功能進行更小的數據庫散列,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的性能並且有很好的擴展性。sohu的論壇就是采用了這樣的架構,將論壇的用戶、設置、帖子等信息進行數據庫分離,然後對帖子、用戶按照板塊和ID進行散列數據庫和表,最終可以在配置文件中進行簡單的配置便能讓系統隨時增加一台低成本的數據庫進來補充系統性能。

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中的緩存也是非常重要。這裡先講述最基本的兩種緩存。高級和分布式的緩存在後面講述。
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開發中使用,比如用Java開發的時候就可以調用MemoryCache對一些數據進行緩存和通訊共享,
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