网站建设硬件设计方案.docx
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网站建设硬件设计方案
网站建设硬件设计方案
北京同有飞骥科技股份有限公司
2014-9-25
一、架构设计
1.1总体思路
为提高网站的高并发性能,提高开发效率及运营效率,主要按如下几个思路进行规划设计:
Ø负载均衡
1）四层交换负载均衡：
采用负载均衡器来实现硬件级的四层交换负载均衡，或采用LVS来实现软件的四层交换负载均衡
2）通过第三方软件来实现负载均衡,同时实现页面请求的缓存。
通过Nginx实现反向代理服务器集群，同时搭建squid集群以作为静态页面和图片的缓存
3）通过web服务器的配置来实现负载均衡，即通过apache或是Nginx将客户请求均衡的分给tomcat1,tomcat2….去处理
Ø数据存储的设计思路
1）数据库拆分,把生产数据库和查询数据库分离，对生产数据库采用RAC实现数据库的集群。
2）采用高效的网络文件共享策略，采用独立的图片服务器和磁盘阵列来实现页面图片资源的web请求和存储。
Ø不同网络用户访问考虑
1）通过引入CDN来解决不同网络服务商的接入速度问题，一般只能解决静态页面的访问问题。
2）在不同运营商机房部署服务器，通过镜像技术来实现不同网络服务商的接入速度问题。
二、网站的物理架构和网络拓扑
2.1物理架构
2.2网络拓扑结构
方案说明：
1）采用双防火墙双交换机做网络冗余，保障平台服务
采用双防火墙接通2线路互联网接入，设备之间采用VRRP协议，在任何一个防火墙、互联网发生故障后均可自动将流量切换到另一端，保证网站的正常运行，设备或网络恢复后，自动恢复。
采用双千兆交换机分别接在2台防火墙上，当某台设备或者网络链路发生故障后，正常的设备自动接管已坏设备的工作，不影响网站的整体运行，根据业务及真实服务器的数量，交换机可以随时增加
2）采用硬件设备负载均衡器，实现网络流量的负载均衡
使用硬件设备负载均衡器，将网络流量均衡的分担到WEB服务器集群各节点服务器，保障平台服务器资源均衡的使用。
3）采用专业磁盘阵列，实现图片和关键数据的读取和存储
数据库服务器和图片服务器后端分别接入光纤磁盘阵列，实现图片和数据库数据的高性能读写和查询。
三、硬件配置分析
3.1网络带宽
只考虑门户访问的带宽占用，后台管理页面等其他业务访问与门户访问相差2-3个数量级，这一部分网络流量占用忽略。
同时考虑网络带宽利用率（70%）
根据业务设计能力，每秒网络流量=WEB网站每秒钟访问流量
=（每次访问占用的带宽×每秒访问次数）/带宽利用率
=（200K*8*n）/0.7
注：
一般门户的首页大小>1M、平均200K/页面，我们以平均值来计算。
所以，并发数在50000的网站需求的网络带宽为：
（200k*8*50000）/0.7=114286Mb
3.2架构和硬件配置选型
3.2.1硬件配置参考
序号
产品功能
参考型号、配置
备注
1
主机设备
1.1
数据库服务器
2U双路机架式服务器,2个E5-2650V2处理器，每处理器为8核，共计16核。
内存大小128G。
3块600GB15krpmSAS硬盘。
集成四千兆以太网接口。
1.2
WEB服务器
2U双路机架式服务器,2个E5-2630处理器，每处理器为6核，共计12核。
内存大小128G。
3块600GB15krpmSAS硬盘。
集成四千兆以太网接口。
加配一张千兆双口以太网卡
1.3
Nginx、缓存服务器
2U双路机架式服务器,2个E5-2620处理器，每处理器为6核，共计12核。
内存大小64G。
3块600GB15krpmSAS硬盘。
集成四千兆以太网接口
1.4
管理终端
1个IntelXeonE5-2620处理器，内存大小8G，双千兆网口
2
网络设备
2.1
负载均衡器
RADWARE应用负载均衡设备,型号:
为ODS-504,有，4个可选的千兆位电端口,1G主内存,500M处理能力（最大可通过License升级为4G）
2.2
防火墙
CISCOASA5520防火墙
并发连接：
280000
网络吞吐：
450
安全过滤：
225MB
网络端口：
4个千兆以太网接口+1个快速
用户数限：
无用户数限制用户
VPN支持：
支持
2.2
交换机
QuidwayS3952P-EI
传输速率：
10Mbps/100Mbps/1000Mbps
网络标准：
IEEE802.1Q、IEEE802.1D
端口数量：
48
接口介质：
10/100Base-T、1000Base-X
传输模式：
全双工/半双工自适应
背板带宽：
32Gbps
3
存储设备
3.1
光纤存储柜
NetStoriSUM460E
FC-SAS存储系统,2U12盘位,最大支持312片硬盘,双控制器；8个1GbiSCSI主机接口和4个16GbFC端口，可支持8GbFC,万兆iSCSI,6GSAS板卡；缓存双控下标配8GB,缓存双控下最大支持到64GB,内置BBU和Flash卡保护缓存数据；支持RAID0,1,3,5,6,10,30,50,60；支持2.5寸300/600/900/1200GB10krpmSAS硬盘，支持3.5寸1/2/3/4TB7.2krpm近线SAS硬盘；2组双冗余460W可热插拨电源；全中文管理软件;
数据库按需配置硬盘，图片存储按规划情况配置
3.2
光纤交换机
光纤交换机（4/32BSANSwitch）
注：
上表为硬件的参考配置，根据网站规模的不同，在初期可以不用硬件负载均衡器。
服务器性能也可以作适当缩减，达到一定规模后硬件的扩容
3.2.2Web架构和硬件选型
并发能力
Web服务器架构
服务器配置
备注
5000次/秒
1） Apache+n个Tomcat（n>=2）；
2台web服务
2台数据库服务器
1套光纤存储
1台web服务器同时部署apache（nginx）和tomcat；
1台web服务器部署tomcat
数据库做应用高可用
光纤存储作数据库共享存储空间
2） Nginx+n个Tomcat（n=2）；
1万次/秒
1） Apache+n个Tomcat（n>=2）；
4台web服务
1台nginx服务器
1台缓存服务器
2台数据库服务器
1套光纤存储
4台web服务器装tomcat；
数据库连接光纤盘阵做应用高可用
2） Nginx+n个Tomcat（n=2）；
注：
同时配置缓冲
>5万次
多个Nginx+n个Tomcat（n>=2）组合；
注：
同时配置缓冲
20台web服务
2台nginx服务器
2台缓存服务器
2台负载均衡器
4台数据库服务器
2套光纤存储
组成多个nginx+tomcat集群（1台nginx+10台web服务器装tomcat）,通过负载均衡器分流。
数据库连接共享存储作高可用；生产数据库与查询数据库分离。
说明：
1）理论上单个tomcat可以支持2500的并发，考虑到门户的高可用性，可以考虑用Nginx+n个Tomcat（n>=2）的负载均衡架构。
2）当并发>2500时可以考虑增加tomcat服务器，当tomcat增加达到20个时，理论可以支撑5万次的并发请求。
3）当并发>5万次时，则需要考虑增加一套Nginx+tomcat的组合，多个Nginx+tomcat通过硬件或是软件负载均衡器来实现平载均衡。
4）以上的硬件配置没考虑其他复杂的应用需求，如有其他应用（大容量的文件存储、接口服务、复杂的计算等）需求则需要配置相应的硬件。
5）网站建设初期可以先部署3-5台web服务器，随着并发访问量的增加再添加服务器硬件设备。
3.3硬件扩容策略
当网站发展到一定阶段，随着用户量不断扩大，现有的网络资源和服务器资源不能满足用户需要的时候，就需要对平台进行服务器和网络的扩容。
以下是两种平台扩容的方式：
Ø增加服务器
对于web的并发处理有瓶颈时，新增的web服务器，把新增的web服务器填加到Web服务器集群中，以增加Web的并发处理能力。
对于数据库有处理压力时，可以增加数据库服务器，增加数据库服务器加入数据库的集群中。
Ø增加存储
对于存储容量不能满足业务需要时，可以考虑在磁盘柜中新增加硬盘，甚至考虑新增磁盘柜。
Ø升级服务器
可以升级服务器的内存、硬盘，甚至考虑用新的性能更高的服务器来替换。
Ø网络扩容
1）申请更大的网络带宽
2）引入CDN
3）升级内网交换机
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