如何解決web開發(fā)中高并發(fā)問題-創(chuàng)新互聯(lián)

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大型網(wǎng)站，比如門戶網(wǎng)站，在面對(duì)大量用戶訪問、高并發(fā)請(qǐng)求方面，基本的解決方案集中在這樣幾個(gè)環(huán)節(jié)：使用高性能的服務(wù)器、高性能的數(shù)據(jù)庫(kù)、高效率的編程語(yǔ)言、還有高性能的Web容器。這幾個(gè)解決思路在一定程度上意味著更大的投入。在大型網(wǎng)站開發(fā)和設(shè)計(jì)過程中，非常需要考慮的問題是網(wǎng)站的并發(fā)訪問的問題，為此我也通過思考，通過借鑒前輩們?cè)O(shè)計(jì)思想，總結(jié)出一些解決方案：
1、盡量將請(qǐng)求的頁(yè)面靜態(tài)化

靜態(tài)化的頁(yè)面為.html(.htm等)不需要web服務(wù)器重新加載項(xiàng)解析，只需要生成一次，以后每次都直接下載到客戶端，效率高很多。javaWeb靜態(tài)化的技術(shù)有freemark和Velocity等?！?br/>2、將網(wǎng)站系統(tǒng)的web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、圖片和文件服務(wù)器分開

通過將服務(wù)器專業(yè)化分工，以提高網(wǎng)站訪問速度。因?yàn)閳D片和文件在下載的時(shí)候無(wú)論是IIS、Apache等服務(wù)器都會(huì)有很大壓力。　　
3、設(shè)置專門的數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器

將大量數(shù)據(jù)放到緩存數(shù)據(jù)區(qū)，在訪問量少得時(shí)候存入數(shù)據(jù)，減少連接直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)的開銷。　　
4、數(shù)據(jù)庫(kù)集群、庫(kù)表散列

大型網(wǎng)站都有復(fù)雜的應(yīng)用，這些應(yīng)用必須使用數(shù)據(jù)庫(kù)，那么在面對(duì)大量訪問的時(shí)候，數(shù)據(jù)庫(kù)的瓶頸很快就能顯現(xiàn)出來(lái)，這時(shí)一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)將很快無(wú)法滿足應(yīng)用，于是我們需要使用數(shù)據(jù)庫(kù)集群或者庫(kù)表散列。在數(shù)據(jù)庫(kù)集群方面，很多數(shù)據(jù)庫(kù)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，您使用了什么樣的DB，就參考相應(yīng)的解決方案來(lái)實(shí)施即可。
上面提到的數(shù)據(jù)庫(kù)集群由于在架構(gòu)、成本、擴(kuò)張性方面都會(huì)受到所采用DB類型的限制，于是我們需要從應(yīng)用程序的角度來(lái)考慮改善系統(tǒng)架構(gòu)，庫(kù)表散列是常用并且最有效的解決方案。
我們?cè)趹?yīng)用程序中安裝業(yè)務(wù)和應(yīng)用或者功能模塊將數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分離，不同的模塊對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)或者表，再按照一定的策略對(duì)某個(gè)頁(yè)面或者功能進(jìn)行更小的數(shù)據(jù)庫(kù)散列，比如用戶表，按照用戶ID進(jìn)行表散列，這樣就能夠低成本的提升系統(tǒng)的性能并且有很好的擴(kuò)展性。
sohu的論壇就是采用了這樣的架構(gòu)，將論壇的用戶、設(shè)置、帖子等信息進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)分離，然后對(duì)帖子、用戶按照板塊和ID進(jìn)行散列數(shù)據(jù)庫(kù)和表，最終可以在配置文件中進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置便能讓系統(tǒng)隨時(shí)增加一臺(tái)低成本的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)來(lái)補(bǔ)充系統(tǒng)性能。
5、鏡像
鏡像是大型網(wǎng)站常采用的提高性能和數(shù)據(jù)安全性的方式，鏡像的技術(shù)可以解決不同網(wǎng)絡(luò)接入商和地域帶來(lái)的用戶訪問速度差異，比如ChinaNet和EduNet之間的差異就促使了很多網(wǎng)站在教育網(wǎng)內(nèi)搭建鏡像站點(diǎn)，數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)更新或者實(shí)時(shí)更新。在鏡像的細(xì)節(jié)技術(shù)方面，這里不闡述太深，有很多專業(yè)的現(xiàn)成的解決架構(gòu)和產(chǎn)品可選。也有廉價(jià)的通過軟件實(shí)現(xiàn)的思路，比如Linux上的rsync等工具。
6、負(fù)載均衡
負(fù)載均衡將是大型網(wǎng)站解決高負(fù)荷訪問和大量并發(fā)請(qǐng)求采用的高端解決辦法。
負(fù)載均衡技術(shù)發(fā)展了多年，有很多專業(yè)的服務(wù)提供商和產(chǎn)品可以選擇，我個(gè)人接觸過一些解決方法，其中有兩個(gè)架構(gòu)可以給大家做參考。
（1）、硬件四層交換第四層交換使用第三層和第四層信息包的報(bào)頭信息，根據(jù)應(yīng)用區(qū)間識(shí)別業(yè)務(wù)流，將整個(gè)區(qū)間段的業(yè)務(wù)流分配到合適的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理。
第四層交換功能就像是虛IP，指向物理服務(wù)器。它傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上，需要復(fù)雜的載量平衡算法。在IP世界，業(yè)務(wù)類型由終端TCP或UDP端口地址來(lái)決定，在第四層交換中的應(yīng)用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。
在硬件四層交換產(chǎn)品領(lǐng)域，有一些知名的產(chǎn)品可以選擇，比如Alteon、F5等，這些產(chǎn)品很昂貴，但是物有所值，能夠提供非常優(yōu)秀的性能和很靈活的管理能力。“Yahoo中國(guó)”當(dāng)初接近2000臺(tái)服務(wù)器，只使用了三、四臺(tái)Alteon就搞定了。
(2)、軟件四層交換
大家知道了硬件四層交換機(jī)的原理后，基于OSI模型來(lái)實(shí)現(xiàn)的軟件四層交換也就應(yīng)運(yùn)而生，這樣的解決方案實(shí)現(xiàn)的原理一致，不過性能稍差。但是滿足一定量的壓力還是游刃有余的，有人說軟件實(shí)現(xiàn)方式其實(shí)更靈活，處理能力完全看你配置的熟悉能力。
軟件四層交換我們可以使用Linux上常用的LVS來(lái)解決，LVS就是LinuxVirtualServer，他提供了基于心跳線heartbeat的實(shí)時(shí)災(zāi)難應(yīng)對(duì)解決方案，提高系統(tǒng)的強(qiáng)壯性，同時(shí)可供了靈活的虛擬VIP配置和管理功能，可以同時(shí)滿足多種應(yīng)用需求，這對(duì)于分布式的系統(tǒng)來(lái)說必不可少
一個(gè)典型的使用負(fù)載均衡的策略就是，在軟件或者硬件四層交換的基礎(chǔ)上搭建squid集群，這種思路在很多大型網(wǎng)站包括搜索引擎上被采用，這樣的架構(gòu)低成本、高性能還有很強(qiáng)的擴(kuò)張性，隨時(shí)往架構(gòu)里面增減節(jié)點(diǎn)都非常容易。
對(duì)于大型網(wǎng)站來(lái)說，前面提到的每個(gè)方法可能都會(huì)被同時(shí)使用到，這里介紹得比較淺顯，具體實(shí)現(xiàn)過程中很多細(xì)節(jié)還需要大家慢慢熟悉和體會(huì)。有時(shí)一個(gè)很小的squid參數(shù)或者apache參數(shù)設(shè)置，對(duì)于系統(tǒng)性能的影響就會(huì)很大。
7、新：CDN加速技術(shù)
什么是CDN？
CDN的全稱是內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。其目的是通過在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”，使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應(yīng)速度。
CDN有別于鏡像，因?yàn)樗如R像更智能，或者可以做這樣一個(gè)比喻：CDN=更智能的鏡像+緩存+流量導(dǎo)流。因而，CDN可以明顯提高Internet網(wǎng)絡(luò)中信息流動(dòng)的效率。從技術(shù)上全面解決由于網(wǎng)絡(luò)帶寬小、用戶訪問量大、網(wǎng)點(diǎn)分布不均等問題，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應(yīng)速度。
CDN的類型特點(diǎn)CDN的實(shí)現(xiàn)分為三類：鏡像、高速緩存、專線。
鏡像站點(diǎn)（MirrorSite），是最常見的，它讓內(nèi)容直接發(fā)布，適用于靜態(tài)和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)同步。但是購(gòu)買和維護(hù)新服務(wù)器的費(fèi)用較高，還必須在各個(gè)地區(qū)設(shè)置鏡像服務(wù)器，配備專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行管理與維護(hù)。對(duì)于大型網(wǎng)站來(lái)說，更新所用的帶寬成本也大大提高了。
高速緩存，成本較低，適用于靜態(tài)內(nèi)容。Internet的統(tǒng)計(jì)表明，超過80%的用戶經(jīng)常訪問的是20%的網(wǎng)站的內(nèi)容，在這個(gè)規(guī)律下，緩存服務(wù)器可以處理大部分客戶的靜態(tài)請(qǐng)求，而原始的服務(wù)器只需處理約20%左右的非緩存請(qǐng)求和動(dòng)態(tài)請(qǐng)求，于是大大加快了客戶請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間，并降低了原始服務(wù)器的負(fù)載。
CDN服務(wù)一般會(huì)在全國(guó)范圍內(nèi)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上放置緩存服務(wù)器。專線，讓用戶直接訪問數(shù)據(jù)源，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)同步。
CDN的實(shí)例
舉個(gè)例子來(lái)說，當(dāng)某用戶訪問網(wǎng)站時(shí)，網(wǎng)站會(huì)利用全球負(fù)載均衡技術(shù)，將用戶的訪問指向到距離用戶最近的正常工作的緩存服務(wù)器上，直接響應(yīng)用戶的請(qǐng)求。
當(dāng)用戶訪問已經(jīng)使用了CDN服務(wù)的網(wǎng)站時(shí)，其解析過程與傳統(tǒng)解析方式的較大區(qū)別就在于網(wǎng)站的授權(quán)域名服務(wù)器不是以傳統(tǒng)的輪詢方式來(lái)響應(yīng)本地DNS的解析請(qǐng)求，而是充分考慮用戶發(fā)起請(qǐng)求的地點(diǎn)和當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的情況，來(lái)決定把用戶的請(qǐng)求定向到離用戶最近同時(shí)負(fù)載相對(duì)較輕的節(jié)點(diǎn)緩存服務(wù)器上。
通過用戶定位算法和服務(wù)器健康檢測(cè)算法綜合后的數(shù)據(jù)，可以將用戶的請(qǐng)求就近定向到分布在網(wǎng)絡(luò)“邊緣”的緩存服務(wù)器上，保證用戶的訪問能得到更及時(shí)可靠的響應(yīng)。由于大量的用戶訪問都由分布在網(wǎng)絡(luò)邊緣的CDN節(jié)點(diǎn)緩存服務(wù)器直接響應(yīng)了，這就不僅提高了用戶的訪問質(zhì)量，同時(shí)有效地降低了源服務(wù)器的負(fù)載壓力。
附：某CDN服務(wù)商的服務(wù)說明
采用GCDN加速方式
采用了GCDN(http://www.kaifajie.cn)加速方式以后，系統(tǒng)會(huì)在瀏覽用戶和您的服務(wù)器之間增加一臺(tái)GCDN服務(wù)器。瀏覽用戶訪問您的服務(wù)器時(shí)，一般靜態(tài)數(shù)據(jù)，如圖片、多媒體資料等數(shù)據(jù)將直接從GCDN服務(wù)器讀取，使得從主服務(wù)器上讀取靜態(tài)數(shù)據(jù)的交換量大大減少。
為VIP型虛擬主機(jī)而特加的VPN高速壓縮通道，使用高速壓縮的電信<==>網(wǎng)通、電信<==>國(guó)際（HK）、網(wǎng)通<==>國(guó)際（HK）等跨網(wǎng)專線通道，智能多線，自動(dòng)獲取最快路徑，極速的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)并發(fā)響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)站的動(dòng)態(tài)腳本實(shí)時(shí)同步，對(duì)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站有一個(gè)更加明顯的加速效果。
每個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商（電信、網(wǎng)通、鐵通、教育網(wǎng)）均有您服務(wù)器的GCDN服務(wù)器，無(wú)論瀏覽用戶是來(lái)自何處，GCDN都能讓您的服務(wù)器展現(xiàn)最快的速度！另外，我們將對(duì)您的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)備份，讓您的數(shù)據(jù)更安全。

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當(dāng)前標(biāo)題：如何解決web開發(fā)中高并發(fā)問題-創(chuàng)新互聯(lián)
網(wǎng)站路徑：http://muchs.cn/article34/pcgpe.html

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