中小型網(wǎng)站架構(gòu)分析及優(yōu)化

-.z中小型架構(gòu)分析及優(yōu)化本文章來自于阿里云云棲社區(qū)摘要：先看架構(gòu)圖：以上架構(gòu)廣泛運(yùn)用中大型中，本文從架構(gòu)每一層分析所用主流技術(shù)和解決手段，有助于初入運(yùn)維朋友們，進(jìn)一步對架構(gòu)認(rèn)識，從而自己形成一套架構(gòu)概念。第一層：CDN國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分布主要南電信北聯(lián)通，造成跨地區(qū)延遲大問題，對于有一定量來說，增加CDN〔內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)〕層可有效改善此現(xiàn)象，也是加速的最好選擇。先看架構(gòu)圖：以上架構(gòu)廣泛運(yùn)用中大型中，本文從架構(gòu)每一層分析所用主流技術(shù)和解決手段，有助于初入運(yùn)維朋友們，進(jìn)一步對架構(gòu)認(rèn)識，從而自己形成一套架構(gòu)概念。第一層：CDN國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分布主要南電信北聯(lián)通，造成跨地區(qū)延遲大問題，對于有一定量來說，增加CDN〔內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)〕層可有效改善此現(xiàn)象，也是加速的最好選擇。CDN把頁面緩存到全國分布的節(jié)點(diǎn)上，用戶時(shí)從最近的機(jī)房獲取數(shù)據(jù)，這樣大大減少網(wǎng)絡(luò)的路徑。如果想自己搭建CDN，不建議這么做，因?yàn)槭裁茨?其實(shí)說白了，就是什么事別往運(yùn)維上攔。CDN架構(gòu)部署不復(fù)雜，影響效果的因素卻很多，后期管理維護(hù)也比較復(fù)雜，想到達(dá)預(yù)期的效果確非易事，這是一個(gè)費(fèi)力不討好的活，最后老板還是感覺是你能力缺乏。建議找專做CDN的公司，費(fèi)用也不貴，有抗流量攻擊能力，效果也很好，運(yùn)維也少很多事，何樂而不為呢！第二層：反向代理〔網(wǎng)頁緩存〕如果CDN沒有緩存要請求的數(shù)據(jù)則向這層發(fā)起請求，在代理效勞器配置緩存功能〔本地〕，代理效勞器就查找本地緩存是否有CDN請求的數(shù)據(jù)，如果有就直接返回給CDN，如果沒有則請求后端負(fù)載均衡器然后轉(zhuǎn)發(fā)給WEB效勞器返回?cái)?shù)據(jù)給代理效勞器，代理效勞器再將結(jié)果給CDN。代理效勞器一般緩存不經(jīng)常變動(dòng)的靜態(tài)頁面，如image、js、css、html等，主流的緩存軟件有Squid、Varnish、Ngin*。第三層：負(fù)載均衡量較大的都會(huì)用到負(fù)載均衡，因?yàn)檫@是解決單臺效勞器性能瓶頸的最好方法。反向代理將請求轉(zhuǎn)發(fā)給負(fù)載均衡器，負(fù)載均衡器根據(jù)算法〔輪訓(xùn)、負(fù)載情況選擇后端等〕交給后端WEB效勞處理，WEB效勞處理完成后直接返回?cái)?shù)據(jù)給反向代理效勞器。負(fù)載均衡合理分配請求給后端多臺WEB效勞器，減輕單臺效勞器并發(fā)負(fù)載，并保證效勞可用性。主流的負(fù)載均衡軟件有LVS、HAPro*y、Ngin*。第四層：WEB效勞WEB效勞是處理用戶請求的，WEB效勞處理效率，直接影響到速度，為防止這層因素造成慢，應(yīng)對其進(jìn)展調(diào)優(yōu)，讓W(xué)EB效勞發(fā)揮到最正確狀態(tài)。常見的WEB效勞有Apache和Ngin*。Apache優(yōu)化：1).mod_deflate壓縮模塊查看是否加載：1*

apachectl

–M

|grep

deflate如果沒有安裝使用ap*s編譯進(jìn)去：1*

/usr/local/apache/bin/ap*s

–c

–I

–A

apache源碼目錄/modules/mod_deflate.cdeflate配置參數(shù)：123456<IfModulemod_deflate.c>DeflatepressionLevel6

*壓縮等級〔1-9〕，數(shù)值越大效率越高，消耗CPU也就越高SetOutputFilterDEFLATE

*啟用壓縮AddOutputFilterByTypeDEFLATE

te*t/html

te*t/plain

te*t/*ml

*壓縮類型AddOutputFilterByTypeDEFLATE

css

js

html

htm

*ml

php

</IfModule>2).mod_e*pires緩存模塊查看是否加載：1*

apachectl

–M

|grep

e*pires如果沒有安裝使用ap*s編譯進(jìn)去：1*

/usr/local/apache/bin/ap*s

–c

–I

–A

apache源碼目錄/modules/mod_e*pires.c再在d.conf啟用模塊：LoadModulee*pires_modulemodules/mod_e*pires.so緩存機(jī)制有三種用法：全局、目錄和虛擬主機(jī)全局配置，在配置文件末尾添加：123456<IfModulemod_e*pires.c>E*piresActiveon

*啟用有效期控制，會(huì)自動(dòng)去除已過期的緩存，然后從效勞器獲取新的E*piresDefault

"accessplus

1

days"

*默認(rèn)任意格式的文檔都是1天后過期E*piresByTypete*t/html

"access

plus

12

months"

E*piresByTypeimage/jpg

"access

plus

12

months"

*jpg格式圖片緩存12月</IfModule>3).工作模式選擇及優(yōu)化apache有兩種常見工作模式，worker和prefork，默認(rèn)是worker，是混合型的MPM〔多路處理模塊〕，支持多進(jìn)程和多線程，由線程來處理請求，所以可以處理更多請求，提高并發(fā)能力，系統(tǒng)資源開銷也小于基于進(jìn)程的MPM，由于線程使用進(jìn)程內(nèi)存空間，進(jìn)程崩潰會(huì)導(dǎo)致其下線程崩潰。而prefork是非線程型MPM，進(jìn)程占用系統(tǒng)資源也比worker多，由于進(jìn)程處理連接，在工作效率上也比worker更穩(wěn)定。可通過apache2–l查看當(dāng)前工作模式，在編譯時(shí)使用—with-mpm參數(shù)指定工作模式。根據(jù)自己業(yè)務(wù)需求選擇不同工作模式，再適當(dāng)增加工作模式相關(guān)參數(shù)，可提高處理能力。配置參數(shù)說明：12345678<IfModuleprefork.c>StartServers

8

*默認(rèn)啟動(dòng)8個(gè)d進(jìn)程MinSpareServers

5

*最小的空閑進(jìn)程數(shù)Ma*SpareServers

20

*最大的空閑進(jìn)程數(shù)，如果大于這個(gè)值，apache會(huì)自動(dòng)kill一些進(jìn)程ServerLimit

256

*效勞器允許進(jìn)程數(shù)的上限Ma*Clients

256

*同時(shí)最多發(fā)起多少個(gè)，超過則進(jìn)入隊(duì)列等待Ma*RequestsPerChild

4000

*每個(gè)進(jìn)程啟動(dòng)的最大線程</IfModule>Ngin*優(yōu)化：1).gzip壓縮模塊12345678910

{

……

gzip

on;

gzip_min_length

1k;

*允許壓縮的頁面最小字節(jié)數(shù)，默認(rèn)是0，多大都壓縮，小于1k的可能適得其反

gzip_buffers

4

16k;

*gzip申請內(nèi)存的大小，按數(shù)據(jù)大小的4倍去申請內(nèi)存

gzip__version

1.0;

*識別協(xié)議版本

gzip_p_level

2;

*壓縮級別，1壓縮比最小，處理速度最快，9壓縮比最大，處理速度最慢

gzip_types

te*t/plainapplication/*-javascriptte*t/css

application/*ml

image/jpg;

*壓縮數(shù)據(jù)類型

gzip_vary

on;

*根據(jù)客戶端的頭來判斷，是否需要壓縮}2).e*pires緩存模塊12345678910server

{

location

~

.*\.(gif|jpg|png|bmp|swf)$

*緩存數(shù)據(jù)后綴類型

{

e*pires

30d;

*使用e*pires緩存模塊，緩存到客戶端30天

}

location

~

.*\.(

jsp|js|css)?$

{

e*pires

1d;

}}3).fastcgi優(yōu)化ngin*不支持直接調(diào)用或者解析動(dòng)態(tài)程序〔php〕，必須通過fastcgi〔通用網(wǎng)關(guān)接口〕來啟動(dòng)php-fpm進(jìn)程來解析php腳本。也就是說用戶請求先到ngin*，ngin*再將動(dòng)態(tài)解析交給fastcgi，fastcgi啟動(dòng)php-fpm解析php腳本。所以我們有必要對fastcgi和php-fpm進(jìn)展適當(dāng)?shù)膮?shù)優(yōu)化。12345678910111213141516

{

……

fastcgi_cache_path/usr/local/ngin*/fastcgi_cache

levels=1:2

keys_zone=TEST:10m

inactive=5m;

*

FastCGI緩存指定一個(gè)文件路徑、目錄構(gòu)造等級、關(guān)鍵字區(qū)域存儲時(shí)間和非活動(dòng)刪除時(shí)間

fastcgi_connect_timeout

300;

*指定連接到后端FastCGI的超時(shí)時(shí)間

fastcgi_send_timeout

300;

*指定向FastCGI傳送請求的超時(shí)時(shí)間

fastcgi_read_timeout

300;

*指定接收FastCGI應(yīng)答的超時(shí)時(shí)間

fastcgi_buffer_size

64k;

*指定讀取FastCGI應(yīng)答第一局部需要多大的緩沖區(qū)

fastcgi_buffers

4

64k;

*指定本地需要用多少盒多大的緩沖區(qū)來緩沖FastCGI的應(yīng)答請求

fastcgi_busy_buffers_size

128k;

fastcgi_temp_file_write_size

128k;

*表示在寫入緩存文件時(shí)使用多大的數(shù)據(jù)塊，默認(rèn)值是fastcgi_buffers的兩倍

fastcgi_cache

TEST;

*開啟fastcgi_cache緩存并指定一個(gè)TEST名稱

fastcgi_cache_valid

200

302

1h;

*指定200、302應(yīng)答代碼的緩存1小時(shí)

fastcgi_cache_valid

301

1d;

*將301應(yīng)答代碼緩存1天

fastcgi_cache_valid

any

1m;

*將其他應(yīng)答均緩存1分鐘{php-fpm.conf配置參數(shù)：12345pm

=dynamic

*兩種控制子進(jìn)程方式〔static和dynamic〕pm.ma*_children=

5

*同一時(shí)間存活的最大子進(jìn)程數(shù)pm.start_servers=

2

*啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)立的進(jìn)程數(shù)pm.min_spare_servers=

1

*最小php-fpm進(jìn)程數(shù)pm.ma*_spare_servers=

3

*最大php-fpm進(jìn)程數(shù)4).pro*y_cache本地緩存模塊123456789101112131415161718192021

{

……

pro*y_temp_path

/usr/local/ngin*/pro*y_cache/temp;

*緩存臨時(shí)目錄

pro*y_cache_path

/usr/local/ngin*/pro*y_cache/cache

levels=1:2

keys_zone=one:10m

inactive=1d

ma*_size=1g;

*緩存文件實(shí)際目錄，levels定義層級目錄，1:2說明1是一級目錄，2是二級目錄，keys_zone存儲元數(shù)據(jù)，并分配10M內(nèi)存空間。inctive表示1天沒有被的緩存就刪除，默認(rèn)10分鐘。ma*_size是最大分配磁盤空間

server

{

listen

80;

server_name

0;

location

/

{

pro*y_cache

one;

*調(diào)用緩存區(qū)

*pro*y_cache_valid

200

304

12h;

*可根據(jù)狀態(tài)碼設(shè)置不同的緩存時(shí)間

pro*y_cache_valid

any

10m;

*緩存有效期為10分鐘

}

*去除URL緩存，允許來自哪個(gè)網(wǎng)段的IP可以去除緩存〔需要安裝第三方模塊"ng*_cache_purge"〕,去除URL緩存方法：文件名

location

~

/purge(/.*){

allow

;

allow

/24;

deny

all;

pro*y_cache_purge

cache_one$host$1$is_args$args;

}

}小結(jié)：啟用壓縮模塊可以節(jié)省一局部帶寬，會(huì)增加WEB端CPU處理，但在上圖架構(gòu)中，WEB端啟用壓縮模塊并沒有起到作用，因?yàn)閭鬏數(shù)缴蠈幼叩氖蔷钟蚓W(wǎng)。對于直接面向用戶的架構(gòu)還是要啟用的。WEB也不用啟用e*pires模塊，因?yàn)橛辛朔聪虼硇谄骱虲DN，所以到不了用戶瀏覽器，開啟起不到作用。如果反向代理使用ngin*做代理，可開啟e*pires模塊，將靜態(tài)文件緩存到用戶瀏覽器，瀏覽器發(fā)起請求時(shí)，先判斷本地緩存是否有請求的數(shù)據(jù)，如果有再判斷是否過期，如果不過期就直接瀏覽緩存數(shù)據(jù)，哪怕效勞器資源已經(jīng)改變，所以要根據(jù)業(yè)務(wù)情況合理設(shè)置過期時(shí)間。5.利用PHP緩存器提高代碼執(zhí)行效率php程序在沒有使用緩存器情況下，每次請求php頁面，php都會(huì)對此頁面進(jìn)展代碼編譯，這就意味著重復(fù)的編譯工作會(huì)增加效勞器負(fù)載。有了緩存器就會(huì)把每次編譯后的數(shù)據(jù)緩存到共享內(nèi)存中，下次直接使用緩沖區(qū)已編譯好的代碼，從而防止重復(fù)的編譯過程，以加快其執(zhí)行效率。因此PHP使用緩存器是完全有必要的！主流的PHP緩存器有：eAccelerator、*Cache第五層：動(dòng)靜別離動(dòng)靜別離，顧名思義，是將動(dòng)態(tài)頁面和靜態(tài)頁面別離到不同效勞器上處理，比方使用web是ngin*，可以讓fastcgi部署到單獨(dú)一臺效勞器，專門解析p