千万级的注册用户,千万级的帖子,nTB级的附件,还有巨大的日访问量,大型网站采用什么系统架构保证性能和稳定性?
首先讨论一下大型网站需要注意和考虑的问题。
接下来讨论大型网站的底层系统架构,来有效的解决上述问题。
毋庸置疑,对于规模稍大的网站来说,其背后必然是一个服务器集群来提供网站服务,例如,2004年eBay的服务器有2400台,估计现在更多。当然,数据库也必然要和应用服务分开,有单独的数据库服务器集群。对于像淘宝网这样规模的网站而言,就是应用也分成很多组。
下面,就从服务器操作系统与Web服务器、数据库、服务器集群与负载均衡、缓存、独立的图片服务器、其它等几个方面来分析大型网站的系统架构。
服务器操作系统与Web服务器
最底层首先是操作系统。好的操作系统能提高好的性能、稳定性和安全性,而这些对大型网站的性能、安全性和稳定性都是至关重要的。
由此可见,开源操作系统做Web应用是首选已经是一个既定事实。在开源操作系统中Linux和FreeBSD差不太多,很难说哪个一定比另外一个要优秀很多、能够全面的超越对手,应该是各有所长。但熟悉Linux的技术人员更多些,利于系统管理、优化等,所以Linux使用更广泛。而Windows Server和IIS虽然有的网站使用,但不开源,而且需要购买微软的一系列应用产品,限制了其使用。总之,开源操作系统,尤其是Linux做Web应用是首选已经是一个既定事实。
常用的系统架构是:
数据库
因为是千万人同时访问的网站,所以一般是有很多个数据库同时工作的,说明白一点就是数据库集群和并发控制,数据分布到地理位置不同的数据中心,以免发生断电事故。
主流的数据库有Sun的是MySQL和Oracle。
Oracle是一款优秀的、广泛采用的商业数据库管理软件。有很强大的功能和安全性,可以处理相对海量的数据。而MySQL是一款非常优秀的开源数据库管理软件,非常适合用多台PC Server组成多点的存储节点阵列(这里我所指的不是MySQL自身提供的集群功能),每单位的数据存储成本也非常的低廉。用多台PC Server安装MySQL组成一个存储节点阵列,通过MySQL自身的Replication或者应用自身的处理,可以很好的保证容错(允许部分节点失效),保证应用的健壮性和可靠性。可以这么说,在关系数据库管理系统的选择上,可以考虑应用本身的情况来决定。
MySQL数据库服务器的master-slave模式,利用数据库服务器在主从服务器间进行同步,应用只把数据写到主服务器,而读数据时则根据负载选择一台从服务器或者主服务器来读取,将数据按不同策略划分到不同的服务器(组)上,分散数据库压力。
服务器集群与负载均衡
服务器群集中每个服务结点运行一个所需服务器程序的独立拷贝,而网络负载均衡则将工作负载在这些主机间进行分配。负载均衡建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量,加强网络数据处理能力,提高网络的灵活性和可用性。它主要完成以下任务:解决网络拥塞问题,服务就近提供,实现地理位置无关性 ;为用户提供更好的访问质量;提高服务器响应速度;提高服务器及其他资源的利用效率;避免了网络关键部位出现单点失效。
常用的服务器集群和数据库集群负载均衡实现方法:
缓存
众所周知,使用缓存能有效应对大负载,减少数据库的压力,并显著提高多层应用程序的性能,如果某个用户多次请求同一资源,则可以从缓存返回该资源,从而避免了重新从服务器或数据库请求该资源而产生的系统开销。缓存可以通过减少获取请求的资源所需的时间,提高应用程序性能。缓存还可以通过减少到服务器的往返次数,降低网络通信量。尽管缓存可以提高性能,但它也增加了返回到应用程序的资源可能变得陈旧的风险。这意味着,返回的资源可能与假设没有使用缓存的情况下,服务器有可能发送的资源并不完全相同(即取得“脏数据”)。
即便如此,简单的缓存策略也能大大提升网站性能。例如,Youtube把首页最新的视频列表缓存60秒,也就是说60秒内并发的request都是从缓存读取的,大大减少了数据库压力。再加上CDN,使得Youtube首页的并发访问速度很快。
单机内存缓存、文件缓存、数据库缓存等的策略都是可以很简单的实现的,例如可以使用微软的Caching Application Block,但如何在集群环境中使多个缓存、多层缓存并保存同步是个重大问题。大型网站一般都使用缓存服务器群,并使用多层缓存。业内最常用的有:
独立的图片服务器
无论从管理上,还是从性能上看,只要有可能,尽量部署独立的图片服务器。这几乎成为常识了。具备独立的图片服务器或者服务器集群后,在 Web 服务器上就可以有针对性的进行配置优化。
其他
一个互联网应用,除了服务器的操作系统,Web Server软件,应用服务器软件,数据库软件外,我们还会涉及到一些其他的系统,比如一些中间件系统、文件存储系统(图片服务器,视频服务器,管理服务器,RSS和广告服务器等等)、全文检索、搜索、等等。会在以后介绍。
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原文:http://blog.csdn.net/smarttony/article/details/38357269