计算机]大型网站架构方案分析与总结

计算机]大型网站架构方案分析与总结内容摘要：

e 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。 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。 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。 网站程序开发方面的缓存， Linux 上提供的 Memory Cache 是常用的缓存接口，可以在 web开发中使用，比如用 Java 开发的时候就可以调用 MemoryCache 对一些数据进行缓存和通讯共享，一些大型社区使用了这样的架构。 另外，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， PHP 有 Pear 的 Cache 模块， Java 就更多了， . 不是很熟悉，相信也肯定有。 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。 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。 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。 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。 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。 第四层交换功能就象是虚 IP，指向物理服务器。 它传输的业务服从的协议多种多样，有 HTTP、 FTP、 NFS、 Tel 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2020 台服务器使用了三四台 Alteon 就搞定了。 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 Linux Virtual Server，他提供了基于心跳线 heartbeat 的 实时灾难应对解决方案，提高系统的鲁棒性，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。 这样的架构我准备空了专门详细整理一下和大家探讨。 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，我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，希望大家一起讨论，达到抛砖引玉之效。 浅谈大型网站动态应用系统架构 动态应用，是相对于网站静态内容而言，是指以 c/c++、 php、 Java、 perl、 .等服务器端语言开发的网络应用软件，比如论坛、网络相册、交友、 BLOG 等常见应用。 动态应用系统通常与数据库系统、缓存系统、分布式存储系统等密不可分。 大型动态应用系统平台主要是针对于大流量、高并发网站建立的底层系统架构。 大型网站的运行需要一个可靠、安 全、可扩展、易维护的应用系统平台做为支撑，以保证网站应用的平稳运行。 大型动态应用系统又可分为几个子系统： 1） Web 前端系统 2）负载均衡系统 3）数据库集群系统 4）缓存系统 5）分布式存储系统 6）分布式服务器管理系统 7）代码分发系统 Web 前端系统 结构图： 为了达到不同应用的服务器共享、避免单点故障、集中管理、统一配置等目的，不以应用划分服务器，而是将所有服务器做统一使用，每台服务器都可以对多个应用提供服务，当某些应用访问量升高时，通过增加服务器节点达到整个服务器集群的性能提高，同时使他应用也会受益。 该 Web 前端系统基于 Apache/Ligd/Eginx 等的虚拟主机平台，提供 PHP 程序运行环境。 服务器对开发人员是透明的，不需要开发人员介入服务器管理 负载均衡系统 负载均衡系统分为硬件和软件两种。 硬件负载均衡效率高，但是价格贵，比如 F5 等。 软件负载均衡系统价格较低或者免费，效率较硬件负载均衡系统低，不过对于流量一般或稍大些网站来讲也足够使用，比如 lvs, nginx。 大多数网站都是硬件、软件负载均衡系统并用。 数据库集群系统 结构图： 由于 Web 前端采用了负载均衡集群结构提高了服务的有效性和扩展性，因此数据库必须也是高可靠的，才能保证整个服务体系的高可靠性，如何构建一个高可靠的、可以提供大规模并发处理的数据库体系。 我们可以采用如上图所示的方案： 1) 使用 MySQL 数据库，考虑到 Web 应用的数据 库读多写少的特点，我们主要对读数据库做了优化，提供专用的读数据库和写数据库，在应用程序中实现读操作和写操作分别访问不同的数据库。 2) 使用 MySQL Replication 机制实现快速将主库（写库）的数据库复制到从库（读库）。 一个主库对应多个从库，主库数据实时同步到从库。 3) 写数据库有多台，每台都可以提供多个应用共同使用，这样可以解决写库的性能瓶颈问题和单点故障问题。 4) 读数据库有多台，通过负载均衡设备实现负载均衡，从而达到读数据库的高性能、高可靠和高可扩展性。 5) 数据 库服务器和应用服务器分离。 6) 从数据库使用 BigIP 做负载均衡。 缓存系统 缓存分为文件缓存、内存缓存、数据库缓存。 在大型 Web 应用中使用最多且效率最高的是内存缓存。 最常用的内存缓存工具是 Memcached。 使用正确的缓存系统可以达到实现以下目标： 使用缓存系统可以提高访问效率，提高服务器吞吐能力，改善用户体验。 减轻对数据库及存储集服务器的访问压力。 Memcach。