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如何走出海量数据及访问量压力困境

作者: 朱先忠  发布时间: 2010-09-09 21:43  阅读: 8173 次  推荐: 2   原文链接   [收藏]  
摘要:本文通过几个国外IT企业网站的成功案例,从技术人员的角度探讨如何缓解网站性能和高数据访问量的压力。
[1] 如何走出海量数据及访问量压力困境
[2] 如何走出海量数据及访问量压力困境
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    随着中国大型IT企业信息化速度的加快,大部分应用的数据量和访问量都急剧增加,大型企业网站正面临性能和高数据访问量的压力,而且对存储、安全以及信息检索等等方面都提出了更高的要求……
    本文中,我想通过几个国外大型IT企业及网站的成功案例,从Web技术人员角度探讨如何积极地应对国内大型网站即将面临的扩展(主要是技术方面,而较少涉及管理及营销等方面)矛盾。
  一、 国外大型IT网站的成功之道

  (一) MySpace
  今天,MySpace已经成为全球众口皆碑的社区网站之王。尽管一流和营销和管理经验自然是每个IT企业取得成功的首要因素,但是本节中我们却抛弃这一点,而主要着眼于探讨在数次面临系统扩张的紧急关头MySpace是如何从技术方面采取应对策略的。
  第一代架构—添置更多的Web服务器
  MySpace最初的系统很小,只有两台Web服务器(分担处理用户请求的工作量)和一个数据库服务器(所有数据都存储在这一个地方)。那时使用的是Dell双CPU、4G内存的系统。在早期阶段,MySpace基本是通过添置更多Web服务器来对付用户暴增问题的。但到在2004年早期,在MySpace用户数增长到五十万后,其数据库服务器已经开始疲于奔命了。
  第二代架构—增加数据库服务器
  与增加Web服务器不同,增加数据库并没那么简单。如果一个站点由多个数据库支持,设计者必须考虑的是,如何在保证数据一致性的前提下让多个数据库分担压力。
  MySpace运行在三个SQL Server数据库服务器上—一个为主,所有的新数据都向它提交,然后由它复制到其它两个;另两个数据库服务器全力向用户供给数据,用以在博客和个人资料栏显示。这种方式在一段时间内效果很好——只要增加数据库服务器,加大硬盘,就可以应对用户数和访问量的增加。
  这一次的数据库架构按照垂直分割模式设计,不同的数据库服务于站点的不同功能,如登录、用户资料和博客。垂直分割策略利于多个数据库分担访问压力,当用户要求增加新功能时,MySpace只需要投入新的数据库加以支持。在账户到达二百万后,MySpace还从存储设备与数据库服务器直接交互的方式切换到SAN(存储区域网络)—用高带宽、专门设计的网络将大量磁盘存储设备连接在一起,而数据库连接到SAN。这项措施极大提升了系统性能、正常运行时间和可靠性。然而,当用户继续增加到三百万后,垂直分割策略也变得难以维持下去。
  第三代架构—转到分布式计算架构
  几经折腾,最终,MySpace将目光移到分布式计算架构——它在物理上分布的众多服务器,整体必须逻辑上等同于单台机器。拿数据库来说,就不能再像过去那样将应用拆分,再以不同数据库分别支持,而必须将整个站点看作一个应用。现在,数据库模型里只有一个用户表,支持博客、个人资料和其他核心功能的数据都存储在相同数据库。
  既然所有的核心数据逻辑上都组织到一个数据库,那么MySpace必须找到新的办法以分担负荷——显然,运行在普通硬件上的单个数据库服务器是无能为力的。这次,不再按站点功能和应用分割数据库,MySpace开始将它的用户按每百万一组分割,然后将各组的全部数据分别存入独立的SQL Server实例。目前,MySpace的每台数据库服务器实际运行两个SQL Server实例,也就是说每台服务器服务大约二百万用户。据MySpace的技术人员说,以后还可以按照这种模式以更小粒度划分架构,从而优化负荷分担。
  第四代架构—求助于微软方案
  2005年早期,账户达到九百万,MySpace开始用微软的C#编写ASP.NET程序。在收到一定成效后,MySpace开始大规模迁移到ASP.NET。
  账户达到一千万时,MySpace再次遭遇存储瓶颈问题。SAN的引入解决了早期一些性能问题,但站点目前的要求已经开始周期性超越SAN的I/O容量——即它从磁盘存储系统读写数据的极限速度。
  第五代架构—增加数据缓存层并转到支持64位处理器的SQL Server 2005
  2005年春天,MySpace账户达到一千七百万,MySpace又启用了新的策略以减轻存储系统压力,即增加数据缓存层——位于Web服务器和数据库服务器之间,其唯一职能是在内存中建立被频繁请求数据对象的副本,如此一来,不访问数据库也可以向Web应用供给数据。
  2005年中期,服务账户数达到两千六百万时,MySpace因为我们对内存的渴求而切换到了还处于beta测试的支持64位处理器的SQL Server 2005。升级到SQL Server 2005和64位Windows Server 2003后,MySpace每台服务器配备了32G内存,后于2006年再次将配置标准提升到64G。
  事实上,MySpace的Web服务器和数据库仍然经常发生超负荷,其用户频繁遭遇“意外错误”和“站点离线维护”等告示,他们不得不在论坛抱怨不停……
  MySpace正是在这样不断重构站点软件、数据库和存储系统中,才一步步走到今天。事实上,MySpace已经成功解决了很多系统扩展性问题,其中存在相当的经验值得我们借鉴。MySpace系统架构到目前为止保持了相对稳定,但其技术人员仍然在为SQL Server支持的同时连接数等方面继续攻坚,尽可能把事情做到最好。

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