高并发高负载的大型网站系统架构

一个小型的网站，可以使用最简单的html静态页面就实现了，配合一些图片达到美化效果，所有的页面cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
是原来简单的html静态网站所能比拟的。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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。 这几个解决思cbJ平坦软件园
路在一定程度上意味着更大的投入。cbJ平坦软件园
1、HTML静态化cbJ平坦软件园
其实大家都知道，效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面，所以我们尽可能使我们的网站上cbJ平坦软件园
的页面采用静态页面来实现，这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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，对于一个大型cbJ平坦软件园
网站来说，拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
都可以进行后台管理并且存储在数据库中，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cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
2、图片服务器分离cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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、甚至很多台的cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
问题而崩溃。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
3、数据库集群、库表散列cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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。　　cbJ平坦软件园

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cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
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、cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
台低成本的数据库进来补充系统性能。cbJ平坦软件园
4、缓存cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
讲述最基本的两种缓存。高级和分布式的缓存在后面讲述。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
Pear的Cache模块，Java就更多了，.net不是很熟悉，相信也肯定有。cbJ平坦软件园
5、镜像cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
6、负载均衡cbJ平坦软件园
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高端解决办法。cbJ平坦软件园
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，cbJ平坦软件园
其中有两个架构可以给大家做参考。cbJ平坦软件园
（1）、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cbJ平坦软件园
流分配到合适的应用服务器进行处理。cbJ平坦软件园
第四层交换功能就像是虚IP，指向物理服务器。它传输的业务服从的协议多种多样，有cbJ平坦软件园
HTTP、 FTP、 NFS、 Telnet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，cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
UDP端口共同决定。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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2000台服务器，只使cbJ平坦软件园
用了三、四台Alteon就搞定了。cbJ平坦软件园
(2)、软件四层交换cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
实更灵活，处理能力完全看你配置的熟悉能力。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
于心跳线heartbeat的实时灾难应对解决方案，提高系统的强壮性，同时可供了灵活的虚拟VIP配置和管cbJ平坦软件园
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。cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
增减节点都非常容易。cbJ平坦软件园
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，这里介绍得比较浅显，具体实现过cbJ平坦软件园
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cbJ平坦软件园
能的影响就会很大。cbJ平坦软件园
7、最新：CDN加速技术cbJ平坦软件园
什么是CDN？ cbJ平坦软件园
CDN的全称是内容分发网络。 其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内cbJ平坦软件园
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。  cbJ平坦软件园
CDN有别于镜像，因为它比镜像更智能，或者可以做这样一个比喻：CDN=更智能的镜像+缓存+流cbJ平坦软件园
量导流。 因而，CDN可以明显提高Internet网络中信息流动的效率。 从技术上全面解决由于网络带宽小、 用cbJ平坦软件园
户访问量大、网点分布不均等问题，提高用户访问网站的响应速度。 cbJ平坦软件园
CDN的类型特点 　 　CDN的实现分为三类：镜像、高速缓存、专线。 cbJ平坦软件园
镜像站点（Mirror Site），是最常见的，它让内容直接发布，适用于静态和准动态的数据同步。 但是购cbJ平坦软件园
买和维护新服务器的费用较高，还必须在各个地区设置镜像服务器，配备专业技术人员进行管理与维护。cbJ平坦软件园
对于大型网站来说，更新所用的带宽成本也大大提高了。 cbJ平坦软件园
高速缓存，成本较低，适用于静态内容。Internet的统计表明，超过80%的用户经常访问的是20%的cbJ平坦软件园
网站的内容，在这个规律下，缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求，而原始的服务器只需处理约cbJ平坦软件园
20%左右的非缓存请求和动态请求，于是大大加快了客户请求的响应时间，并降低了原始服务器的负载。  cbJ平坦软件园
CDN服务一般会在全国范围内的关键节点上放置缓存服务器。cbJ平坦软件园
专线，让用户直接访问数据源，可以实现数据的动态同步。 cbJ平坦软件园
CDN的实例cbJ平坦软件园
举个例子来说，当某用户访问网站时，网站会利用全球负载均衡技术，将用户的访问指向到距离用户cbJ平坦软件园
最近的正常工作的缓存服务器上，直接响应用户的请求。cbJ平坦软件园
当用户访问已经使用了CDN服务的网站时，其解析过程与传统解析方式的最大区别就在于网站的授cbJ平坦软件园
权域名服务器不是以传统的轮询方式来响应本地DNS的解析请求，而是充分考虑用户发起请求的地点和cbJ平坦软件园
当时网络的情况，来决定把用户的请求定向到离用户最近同时负载相对较轻的节点缓存服务器上。cbJ平坦软件园
通过用户定位算法和服务器健康检测算法综合后的数据，可以将用户的请求就近定向到分布在网络“cbJ平坦软件园
边缘”的缓存服务器上，保证用户的访问能得到更及时可靠的响应。cbJ平坦软件园
由于大量的用户访问都由分布在网络边缘的CDN节点缓存服务器直接响应了，这就不仅提高了用户cbJ平坦软件园
的访问质量，同时有效地降低了源服务器的负载压力。 cbJ平坦软件园
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采 用 GCDN 加 速 方 式cbJ平坦软件园
采用了GCDN加速方式以后，系统会在浏览用户和您的服务器之间增加一台 GCDN服务器。浏览用户cbJ平坦软件园
访问您的服务器时，一般静态数据，如图片、多媒体资料等数据将直接从 GCDN服务器读取，使得从主服cbJ平坦软件园
务 器 上 读 取 静 态 数 据 的 交 换 量 大 大 减 少 。cbJ平坦软件园
为VIP型虚拟主机而特加的 VPN高速压缩通道，使用高速压缩的电信<==>网通、电信<==>国际cbJ平坦软件园
（HK）、 网通<==>国际（HK）等跨网专线通道，智能多线，自动获取最快路径，极速的动态实时并发响cbJ平坦软件园
应 速度 ，实 现了 网站 的动 态脚 本实 时同 步， 对动 态网 站有 一个 更加 明显 的加 速效 果。cbJ平坦软件园
每个网络运营商（电信、 网通、 铁通、 教育网）均有您服务器的GCDN服务器，无论浏览用户是来自何cbJ平坦软件园
处，GCDN都能让您的服务器展现最快的速度！另外，我们将对您的数据进行实时备份，让您的数据更安cbJ平坦软件园
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