中小型网站架构分析及优化.docx
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中小型网站架构分析及优化.docx
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中小型网站架构分析及优化
第一层:
CDN
国内网络分布主要南电信北联通,造成跨地区访问延迟大问题,对于有一定访问量网站来说,增加CDN(内容分发网络)层可有效改善此现象,也是网站加速的最好选择。
CDN把网站页面缓存到全国分布的节点上,用户访问时从最近的机房获取数据,这样大大减少网络访问的路径。
如果想自己搭建CDN,不建议这么做,因为什么呢?
其实说白了,就是什么事别往运维上拦。
CDN架构部署不复杂,影响效果的因素却很多,后期管理维护也比较复杂,想达到预期的效果确非易事,这是一个费力不讨好的活,最后老板还是感觉是你能力不足。
建议找专做CDN的公司,费用也不贵,有抗流量攻击能力,效果也很好,运维也少很多事,何乐而不为呢!
第二层:
反向代理(网页缓存)
如果CDN没有缓存要请求的数据则向这层发起请求,在代理服务器配置缓存功能(本地),代理服务器就查找本地缓存是否有CDN请求的数据,如果有就直接返回给CDN,如果没有则请求后端负载均衡器然后转发给WEB服务器返回数据给代理服务器,代理服务器再将结果给CDN。
代理服务器一般缓存不经常变动的静态页面,如image、js、css、html等,主流的缓存软件有Squid、Varnish、Nginx。
第三层:
负载均衡
访问量较大的网站都会用到负载均衡,因为这是解决单台服务器性能瓶颈的最好办法。
反向代理将请求转发给负载均衡器,负载均衡器根据算法(轮训、负载情况选择后端等)交给后端WEB服务处理,WEB服务处理完成后直接返回数据给反向代理服务器。
负载均衡合理分配请求给后端多台WEB服务器,减轻单台服务器并发负载,并保证服务可用性。
主流的负载均衡软件有LVS、HAProxy、Nginx。
第四层:
WEB服务
WEB服务是处理用户请求的,WEB服务处理效率,直接影响到访问速度,为避免这层因素造成访问慢,应对其进行调优,让WEB服务发挥到最佳状态。
常见的WEB服务有Apache和Nginx。
Apache优化:
1).mod_deflate压缩模块
查看是否加载:
#apachectlM|grepdeflate
如果没有安装使用apxs编译进去:
#/usr/local/apache/bin/apxscIAapache源码目录/modules/mod_deflate.c
deflate配置参数:
DeflateCompressionLevel6#压缩等级(1-9),数值越大效率越高,消耗CPU也就越高
SetOutputFilterDEFLATE#启用压缩
AddOutputFilterByTypeDEFLATEtext/htmltext/plaintext/xml#压缩类型
AddOutputFilterByTypeDEFLATEcssjshtmlhtmxmlphp
2).mod_expires缓存模块
查看是否加载:
#apachectlM|grepexpires
如果没有安装使用apxs编译进去:
#/usr/local/apache/bin/apxscIAapache源码目录/modules/mod_expires.c
再在httpd.conf启用模块:
LoadModuleexpires_modulemodules/mod_expires.so
缓存机制有三种用法:
全局、目录和虚拟主机
全局配置,在配置文件末尾添加:
ExpiresActiveon#启用有效期控制,会自动清除已过期的缓存,然后从服务器获取新的
ExpiresDefault"accessplus1days"#默认任意格式的文档都是1天后过期
ExpiresByTypetext/html"accessplus12months"
ExpiresByTypeimage/jpg"accessplus12months"#jpg格式图片缓存12月
3).工作模式选择及优化
apache有两种常见工作模式,worker和prefork,默认是worker,是混合型的MPM(多路处理模块),支持多进程和多线程,由线程来处理请求,所以可以处理更多请求,提高并发能力,系统资源开销也小于基于进程的MPM,由于线程使用进程内存空间,进程崩溃会导致其下线程崩溃。
而prefork是非线程型MPM,进程占用系统资源也比worker多,由于进程处理连接,在工作效率上也比worker更稳定。
可通过apache2l查看当前工作模式,在编译时使用—with-mpm参数指定工作模式。
根据自己业务需求选择不同工作模式,再适当增加工作模式相关参数,可提高处理能力。
配置参数说明:
StartServers8#默认启动8个httpd进程
MinSpareServers5#最小的空闲进程数
MaxSpareServers20#最大的空闲进程数,如果大于这个值,apache会自动kill一些进程
ServerLimit256#服务器允许进程数的上限
MaxClients256#同时最多发起多少个访问,超过则进入队列等待
MaxRequestsPerChild4000#每个进程启动的最大线程
Nginx优化:
1).gzip压缩模块
http{
……
gzipon;
gzip_min_length1k;#允许压缩的页面最小字节数,默认是0,多大都压缩,小于1k的可能适得其反
gzip_buffers416k;#gzip申请内存的大小,按数据大小的4倍去申请内存
gzip_http_version1.0;#识别http协议版本
gzip_comp_level2;#压缩级别,1压缩比最小,处理速度最快,9压缩比最大,处理速度最慢
gzip_typestext/plainapplication/x-javascripttext/cssapplication/xmlimage/jpg;#压缩数据类型
gzip_varyon;#根据客户端的http头来判断,是否需要压缩
}
2).expires缓存模块
server{
location~.*.(gif|jpg|png|bmp|swf)$#缓存数据后缀类型
{
expires30d;#使用expires缓存模块,缓存到客户端30天
}
location~.*.(jsp|js|css)?
$
{
expires1d;
}
}
3).fastcgi优化
nginx不支持直接调用或者解析动态程序(php),必须通过fastcgi(通用网关接口)来启动php-fpm进程来解析php脚本。
也就是说用户请求先到nginx,nginx再将动态解析交给fastcgi,fastcgi启动php-fpm解析php脚本。
所以我们有必要对fastcgi和php-fpm进行适当的参数优化。
http{
……
fastcgi_cache_path/usr/local/nginx/fastcgi_cachelevels=1:
2keys_zone=TEST:
10minactive=5m;
#FastCGI缓存指定一个文件路径、目录结构等级、关键字区域存储时间和非活动删除时间
fastcgi_connect_timeout300;#指定连接到后端FastCGI的超时时间
fastcgi_send_timeout300;#指定向FastCGI传送请求的超时时间
fastcgi_read_timeout300;#指定接收FastCGI应答的超时时间
fastcgi_buffer_size64k;#指定读取FastCGI应答第一部分需要多大的缓冲区
fastcgi_buffers464k;#指定本地需要用多少盒多大的缓冲区来缓冲FastCGI的应答请求
fastcgi_busy_buffers_size128k;
fastcgi_temp_file_write_size128k;#表示在写入缓存文件时使用多大的数据块,默认值是fastcgi_buffers的两倍
fastcgi_cacheTEST;#开启fastcgi_cache缓存并指定一个TEST名称
fastcgi_cache_valid2003021h;#指定200、302应答代码的缓存1小时
fastcgi_cache_valid3011d;#将301应答代码缓存1天
fastcgi_cache_validany1m;#将其他应答均缓存1分钟
{
php-fpm.conf配置参数:
pm=dynamic#两种控制子进程方式(static和dynamic)
pm.max_children=5#同一时间存活的最大子进程数
pm.start_servers=2#启动时创建的进程数
pm.min_spare_servers=1#最小php-fpm进程数
pm.max_spare_servers=3#最大php-fpm进程数
4).proxy_cache本地缓存模块
http{
……
proxy_temp_path/usr/local/nginx/proxy_cache/temp;#缓存临时目录
proxy_cache_path/usr/local/nginx/proxy_cache/cachelevels=1:
2keys_zone=one:
10minactive=1dmax_size=1g;
#缓存文件实际目录,levels定义层级目录,1:
2说明1是一级目录,2是二级目录,keys_zone存储元数据,并分配10M内存空间。
inctive表示1天没有被访问的缓存就删除,默认10分钟。
max_size是最大分配磁盘空间
server{
listen80;
server_name192.168.1.10;
location/{
proxy_cacheone;#调用缓存区
#proxy_cache_valid20030412h;#可根据HTTP状态码设置不同的缓存时间
proxy_cache_validany10m;#缓存有效期为10分钟
}
#清除URL缓存,允许来自哪个网段的IP可以清除缓存(需要安装第三方模块"ngx_cache_purge"),清除URL缓存方法:
访问http:
//192.168.1.10/purge/文件名
location~/purge(/.*){
allow127.0.0.1;
allow192.168.1.0/24;
denyall;
proxy_cache_purgecache_one$host$1$is_args$args;
}
}
小结:
启用压缩模块可以节省一部分带宽,会增加WEB端CPU处理,但在上图网站架构中,WEB端启用压缩模块并没有起到作用,因为传输到上层走的是局域网。
对于直接面向用户的架构还是要启用的。
WEB也不用启用expires模块,因为有了反向代理服务器和CDN,所以到不了用户浏览器,开启起不到作用。
如果反向代理使用nginx做代理,可开启expires模块,将静态文件缓存到用户浏览器,浏览器发起请求时,先判断本地缓存是否有请求的数据,如果有再判断是否过期,如果不过期就直接浏览缓存数据,哪怕服务器资源已经改变,所以要根据业务情况合理设置过期时间。
5.利用PHP缓存器提高代码执行效率
php程序在没有使用缓存器情况下,每次请求php页面,php都会对此页面进行代码编译,这就意味着重复的编译工作会增加服务器负载。
有了缓存器就会把每次编译后的数据缓存到共享内存中,下次访问直接使用缓冲区已编译好的代码,从而避免重复的编译过程,以加快其执行效率。
因此PHP网站使用缓存器是完全有必要的!
主流的PHP缓存器有:
eAccelerator、XCache
第五层:
动静分离
动静分离,顾名思义,是将动态页面和静态页面分离到不同服务器上处理,比如使用web是nginx,可以让fastcgi部署到单独一台服务器,专门解析php动态页面,静态页面默认由nginx处理,并做好缓存策略。
再比如一个商城网站,会有大量的图片,可以考虑增加文件服务器组,将请求图片和上传图片的都交给文件服务器处理。
文件服务器主流使用NFS,存在单点故障,可以DRBD+HeartBeat+NFS部署高可用,如果单台压力过大,考虑使用分布式文件系统,如GlusterFS、MooseFS等。
《DRBD+Heratbeat+NFS高可用文件共享存储》:
第六层:
数据库缓存
利用缓存技术,把热数据缓存到内存中,如果请求的数据在缓存中,就直接返回,否则去数据库中取,并更新把拿的数据更新到缓存系统,提高读性能,降低数据库压力。
缓存实现有本地缓存和分布式缓存,本地缓存是将数据缓存到本地服务器内存中或者文件中。
分布式缓存是将数据缓存到内存中,是分布式的,可以缓存海量数据,扩展性好。
主流的分布式缓存系统有Memcached和Redis,Memcached性能稳定,速度很快,QPS可达8w左右。
如果想数据持久化就选择用Redis,性能不低于Memcached。
第七层:
数据库
这层在整个网站架构中起着主导型作用,直接决定用户体验,相对架构优化也比较复杂,具体请参考博文:
《运维角度浅谈MySQL数据库优化》
核心思路:
减少请求层,尽可能让前端层返回用户请求的数据,减少后端服务器访问频率,最重要是数据库层。
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- 中小型 网站 架构 分析 优化