前台门户网站高并发架构设计方案.docx
《前台门户网站高并发架构设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《前台门户网站高并发架构设计方案.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
前台门户网站高并发架构设计方案
前台门户高并发架构设计方案
1设计思路
为提高的高并发性能,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:
1）实现web请求的网络负载均衡的设计思路
a）通过硬件实现负载均衡。
b）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。
c）通过web服务器的配置来实现负载均衡
即通过apache将客户请求均衡的分给tomcat1,tomcat2....去处理。
2）WEB应用架构设计思路
a）应用开发实现MVC架构三层架构进行web应用开发
b）采用第三方开源的CMS系统来实现容的管理。
c）页面尽可能静态化以减少动态数据访问。
d）采用页面缓存机制和数据缓存来实现页面请求的缓冲和数据的缓存
3）数据存储的设计思想
a）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。
b）采用高效的网络文件共享策略，采用图片服务器来实现页面的图片存储。
2系统架构设计
2.1总体架构
2.1.1的系统架构
1.分层结构
2.网络示意图
3.架构设计说明
1）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Nigix实现反向代理服务器集群
3）同时搭建squid集群以作为静态页面的缓存。
4）通过1个apache+多个tomcat进行负载均衡配置，来组成web服务器集群。
5）采用独立的图片服务器集群来实现图片资源的存储及WEB请求。
6）采用HDFS来进行文件的共享访问，通过Rsync来实现远程文件同步。
7）在应用开发中采用基于Struts的MVC架构，同时采用缓存技术来提高动态页面的访问。
8）使页面尽可能静态化，引入CMS系统使进一步静态化。
9）对数据库采用生产数据库和查询数据库分离，同时采用oracle的Rac技术来实现集群扩展。
10）通过镜像技术来实现不同网络服务商的接入速度问题。
2.1.2的软件架构
2.1.3网络拓扑结构
备注：
1）采用双防火墙双交换机做网络冗余，保障平台服务
采用双防火墙通知接通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，保证的正运行，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，好设备自动接管已坏设备的工作，不影响的整体运行，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）采用代理服务器，实现软件级的网络负载均衡。
4）数据库服务器分离成生产数据库集群和查询数据库集群，实现生产读写与后台查询统计进行分离，同时生产数据库采用rac技术进行
2.2负载均衡
2.2.1通过硬件实现负载均衡
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台服务器使用了三四台Alteon就搞定了
2.2.2通过软件四层交换实现负载均衡
软件四层交换我们可以使用Linux上常用的LVS来解决，LVS就是LinuxVirtualServer，他提供了基于心跳线heartbeat的实时灾难应对解决方案，提高系统的鲁棒性，同时可供了灵活的虚拟VIP配置和管理功能，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。
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，这种思路在很多大型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性。
2.2.3通过反向代理服务器实现负载均衡
反向代理服务器又称为WEB加速服务器，它位于WEB服务器的前端，充当WEB服务器的容缓存器,反向代理服务器是针对WEB服务器设置的，后台WEB服务器对互联网用户是透明的，用户只能看到反向代理服务器的地址，不清楚后台WEB服务器是如何组织架构的。
当互联网用户请求WEB服务时，DNS将请求的域名解析为反向代理服务器的IP地址，这样URL请求将被发送到反向代理服务器，由反向代理服务器负责处理用户的请求与应答、与后台WEB服务器交互。
利用反向代理服务器减轻了后台WEB服务器的负载，提高了访问速度，同时避免了因用户直接与WEB服务器通信带来的安全隐患。
目前有许多反向代理软件，比较有名的有Nginx和Squid。
Nginx是由IgorSysoev为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点开发的，是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器。
Squid是由美国政府大力资助的一项研究计划，其目的为解决网络带宽不足的问题，支持HTTP，HTTPS，FTP等多种协议，是现在Unix系统上使用、最多功能也最完整的一套软体。
1.Squid
Squid是一个开源的软件，利用它的反向代理技术可以提高系统的访问速度,下面将重点介绍Squid反向代理的实现原理和在提高性能方面的应用。
Squid反向代理服务器位于本地WEB服务器和Internet之间,组织架构如下图：
客户端请求访问WEB服务时，DNS将访问的域名解析为Squid反向代理服务器的IP地址，这样客户端的URL请求将被发送到反向代理服务器。
如果Squid反向代理服务器中缓存了该请求的资源，则将该请求的资源直接返回给客户端，否则反向代理服务器将向后台的WEB服务器请求资源，然后将请求的应答返回给客户端，同时也将该应答缓存在本地，供下一个请求者使用。
Squid反向代理一般只缓存可缓冲的数据（比如html网页和图片等），而一些CGI脚本程序或者ASP、JSP之类的动态程序默认不缓存。
它根据从WEB服务器返回的HTTP头标记来缓冲静态页面,有四个最重要HTTP头标记：
∙Last-Modified:
告诉反向代理页面什么时间被修改
∙Expires:
告诉反向代理页面什么时间应该从缓冲区中删除
∙Cache-Control:
告诉反向代理页面是否应该被缓冲
∙Pragma:
用来包含实现特定的指令，最常用的是Pragma:
no-cache
注：
DNS的轮询机制将某一个域名解析为多个IP地址。
2.Nginx
Nginx（“enginex”）是俄罗斯人IgorSysoev（塞索耶夫）编写的一款高性能的HTTP和反向代理服务器。
Nginx已经在俄罗斯最大的门户──RamblerMedia（.rambler.ru）上运行了4年时间，同时俄罗斯超过20%的虚拟主机平台采用Nginx作为反向代理服务器。
在国，已经有新浪博客、新浪播客、搜狐通行证、网易新闻、网易博客、金山逍遥网、金山爱词霸、校网、YUPOO相册、豆瓣、迅雷看看等多家、频道使用Nginx服务器。
Nginx特点如下：
1）工作在OSI模型的第7层（应用层）
2）高并发连接
官方测试能够支撑5万并发连接，在实际生产环境中跑到2～3万并发连接数。
3）存消耗少
在3万并发连接下，开启的10个Nginx进程才消耗150M存（15M*10=150M）。
4）配置文件非常简单
风格跟程序一样通俗易懂。
5）成本低廉
Nginx为开源软件，可以免费使用。
而购买F5BIG-IP、NetScaler等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币。
6）支持Rewrite重写规则
能够根据域名、URL的不同，将HTTP请求分到不同的后端服务器群组。
7）置的健康检查功能
如果NginxProxy后端的某台Web服务器宕机了，不会影响前端访问。
8）节省带宽
支持GZIP压缩，可以添加浏览器本地缓存的Header头。
9）稳定性高
用于反向代理，宕机的概率微乎其微。
3.Nginx+squid缓存来实现反向代理负载均衡
通过Nginx反向代理和squid缓存实现动静分离的架构图如下所示：
2.2.4Apache+tomcat集群实现负载均衡。
使用apache和多个tomcat配置一个可以应用的web，用Apache进行分流，把请求按照权重以及当时负荷分tomcat1,tomcat2...去处理，要达到以下要求：
1）Apache做为HttpServer，通过mod_jk连接器连接多个tomcat应用实例，并进行负载均衡。
2）同时还要配置session复制，也就是说其中任何一个tomcat的添加的session，是要同步复制到其它tomcat，集群的tomcat都有相同的session，并为系统（包括Apache和tomcat）设定Session超时时间。
2.3缓存
2.3.1系统架构方面的缓存
1.Squid缓存
架构方面使用Squid进行缓存。
缓存策略说明
SQUID使用了LM算法，LM就是页面Header里时间（Date）和Last-Modified时间的差。
Date一般是Squid从后面取页面的时间，Last-Modified一般是页面生成时间。
2.Nginx的缓存功能
Nginx从0.7.48版本开始，支持了类似Squid的缓存功能；
缓存把URL及相关组合当作Key，用md5编码哈希后保存；
Nginx的Web缓存服务只能为指定URL或状态码设置过期时间，不支持类似Squid的PURGE指令，手动清除指定缓存页面；
采用MMAP实现，设置的缓存区大小不能超过物理存+SWEB的值
3.基于memcached的缓存
nginx对memcached有所支持，但是功能并不是特别之强，性能上还是非常之优秀。
location/mem/{
if（$uri~"^/mem/（[0-9A-Za-z_]*）$"）
{
set$memcached_key"$1";
memcached_pass 192.168.1.2:
11211;
}
expires70;
}
这个配置会将sudone./mem/abc指明到memcached的abc这个key去取数据。
Nginx目前没有写入memcached的任何机制，所以要往memcached里写入数据得用后台的动态语言完成，可以利用404定向到后端去写入数据。
Nginx传统缓存的缺点也是它和squid等缓存软件的不同之特色，所以也可看作其优点。
在生产应用中它常常用作和squid的搭档，squid对于带?
的往往无法阻挡，而nginx能将其访问拦住，例如：
sudone./?
和sudone./在squid上会被当做两个，所以会造成两次穿透；而nginx只会保存一次，无论变成sudone./?
1还是sudone./?
123，均不能透过nginx缓存，从而有效地保护了后端主机。
nginx会非常老实地将形式保存到文件系统中，这样对于一个，可以很方便地查阅它在缓存机器上的缓存状态和容，也可以很方便地和别的文件管理器如rsync等配合使用，它完完全全就是一个文件系统结构。
这两种传统缓存都可以在linux下将文件保存到/dev/shm里，一般我也是这么做的，这样可以利用系统存来做缓存，利用存
升级会员 