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高并发网站之解决策略

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系统在正式上线后必将会面对大量用户访问,面对各种层级的高并发请求,因此我们会采用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、高性能的 Web 容器等。但是这几个方面,还无法从根本解决大型网站面临的高负载和高并发问题。因此我们必须对此做出相应的策略和技术解决方案。

1. 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终极解决办法。

(1)单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理,每个节点设备处理结束后,将结果汇总,返回给用户,系统处理能力得到大幅度提高.

(2)大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理,减少用户等待响应的时间,这主要针对 Web 服务器、FTP 服务器、企业关键应用服务器等网络应用。

2. 数据库集群

就是利用至少两台或者多台数据库服务器,构成一个虚拟单一数据库逻辑映像,像单数据库系统那样,向客户端提供透明的数据服务。

3. 库表散列

采用 Hash 算法把数据分散到各个分表中, 这样 IO 更加均衡。

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. 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,图片是最消耗资源的,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。

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。

自动把整个数据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上,每当主数据库更新时,DBMS 会自动把更新后的数据复制过去,即 DBMS 自动保证镜像数据与主数据的一致性。

出现介质故障时,可由镜像磁盘继续提供数据库的可用性,同时 DBMS 自动利用镜像磁盘进行数据库的修复,不需要关闭系统和重装数据库副本。

数据库镜像还可以用于并发操作。即当一个用户对数据库加排他锁修改数据时,其他用户可以读镜像数据库,而不必等待该用户释放锁。

数据库镜像是通过复制数据实现的,频繁地复制自然会降低系统运行效率,因此在实际应用中用户往往只选择对关键数据镜像,如对日志文件镜像,而不是对整个数据库进行镜像。

6. 缓存

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。在使用 web 语言开发的时候,各种语言基本都有自己的缓存模块和方法。

7. HTML 静态化

静态化的 html 页面效率最高、消耗最小,所以我们可以尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面。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。

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。

8. CDN 加速技术

CDN 的全称是内容分发网络。其是通过在现有的 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 网络是在用户和服务器之间增加 Cache 层,主要是通过接管 DNS 实现,将用户的请求引导到 Cache 上获得源服务器的数据。缓存服务器从实际 IP 地址得得到内容以后,一方面在本地进行保存,以备以后使用,另一方面把获取的数据返回给客户端,完成数据服务过程。

正文完
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星锅
版权声明:本站原创文章,由 星锅 于2022-01-20发表,共计2205字。
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