如果沒有任何經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)如何擴(kuò)展一個(gè)網(wǎng)站是相當(dāng)困難的。假設(shè)現(xiàn)在你有很多像highscalability.com那樣網(wǎng)站，你需要一些好的解決方案來擴(kuò)展它們，但是世上沒有“萬能藥”，沒有哪個(gè)解決方案可以適應(yīng)所有網(wǎng)站的需要。你不得不自己動(dòng)手，通過不斷地思考來找到一個(gè)能滿足你的需求的解決方案。我也是這樣做的。
幾年以前，我的老板來找我，然后對我說：“我們有一個(gè)新項(xiàng)目想交給你來做。主要是一個(gè)網(wǎng)站的重構(gòu)，在一個(gè)月內(nèi)，這個(gè)站點(diǎn)已經(jīng)擁有100萬個(gè)用戶了。你必須重新構(gòu)建這個(gè)網(wǎng)站，來確保我們可以應(yīng)對將來逐漸增加的用戶數(shù)量。”我已經(jīng)是一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的程序員了，但是在這些方面并不擅長，所以我不得不開始學(xué)習(xí)如何擴(kuò)展一個(gè)網(wǎng)站——整個(gè)過程歷盡了艱難困苦。(相關(guān)文章推薦：重構(gòu)：“為什么”和“怎么做”)
這個(gè)網(wǎng)站的后臺(tái)軟件是一個(gè)PHP內(nèi)容管理系統(tǒng)，基于Smarty和MySQL。第一個(gè)任務(wù)是找到一個(gè)合適的托管公司，這個(gè)公司需要具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以為我們管理服務(wù)器。經(jīng)過一番調(diào)查研究，我們找到了一家這樣的公司，然后告訴他們我們的需求，他們給我們推薦的配置如下：
負(fù)載均衡器 (+Fallback)
2個(gè)Web服務(wù)器
MySQL服務(wù)器(+Fallback)
開發(fā)機(jī)器
他們說，這就是我們需要的所有東西了——對此，我們深信不疑。我們最后得到的配置是：
負(fù)載均衡器 (單核, 1GB 內(nèi)存, Pound)
2個(gè)Web服務(wù)器 (雙核, 4GB 內(nèi)存, Apache)
MySQL服務(wù)器 (四核, 8GB 內(nèi)存)
開發(fā)機(jī)器 (單核, 1GB 內(nèi)存)
這個(gè)配置十分的基礎(chǔ)，并沒有做進(jìn)一步優(yōu)化。為了同步文件(PHP和媒體文件)，他們建立了一個(gè)active-active DRBD。最后，重構(gòu)開始了——當(dāng)然，我們很興奮。一大早，我們把域名切換到了新的IP上，運(yùn)行我們的監(jiān)控腳本，然后盯著屏幕看。我們馬上在這些機(jī)器上看到了流量，一切似乎都工作的很好。頁面載入的很快，MySQL負(fù)擔(dān)了大量的查詢?nèi)蝿?wù)，我們所有人都很高興。
然后，突然我們的電話開始響個(gè)不停：“我們不能訪問你們的網(wǎng)站了，這是怎么回事？”我們看了一下我們的監(jiān)控軟件，事實(shí)的確如此——服務(wù)器都被frozen了，站點(diǎn)處于離線狀態(tài)!當(dāng)然，我們做的第一件事情是打電話給我們的托管服務(wù)提供商：“我們的所有服務(wù)器都死機(jī)了。這是怎么回事？”他們答應(yīng)檢查一下機(jī)器，一會(huì)再打過來。這個(gè)電話來了：“你的系統(tǒng)根本就無法插手。你做了什么？它完全被搞砸了。”他們停止了負(fù)載均衡器，然后讓我觀察一下其中一個(gè)Web服務(wù)器。看到那個(gè)index.php文件，我大吃一驚。它包含一些奇怪的C代碼片段，錯(cuò)誤消息和一些看起來像日志文件的東西。經(jīng)過進(jìn)一步的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)是DRBD引發(fā)了這次事故。
"殺死"你的服務(wù)器的方法之一
把Smarty compile和模板緩存放到一個(gè)高負(fù)載的active-active DRBD集群上，那么你的服務(wù)器將會(huì)掛掉!當(dāng)我們的托管服務(wù)提供商修復(fù)了Web服務(wù)器的時(shí)候，為了在這些服務(wù)器的本地文件系統(tǒng)上存儲(chǔ)Smarty緩存文件，我重寫了部分CMS代碼。我們再次上線了!
現(xiàn)在是午后。這個(gè)網(wǎng)站通常在下午的晚些時(shí)候到傍晚達(dá)到峰值。晚上，幾乎沒有什么流量。我們一直盯著監(jiān)控軟件，我們所有人都緊張得不得了。這個(gè)網(wǎng)站可以被載入，但是后來，系統(tǒng)負(fù)載越高，響應(yīng)就越慢。我增加了Smarty模板緩存的生存期，希望這能產(chǎn)生效果——但是很可惜，這并沒有產(chǎn)生效果!不久，服務(wù)器開始給出超時(shí)提示，空白頁面和錯(cuò)誤信息。有兩臺(tái)機(jī)器不能處理負(fù)載。
我們的客戶這個(gè)時(shí)候有一點(diǎn)緊張，但是他說：OK，重構(gòu)通常會(huì)引發(fā)一些問題的。只要你能很快地修復(fù)它，那就沒事了!
我們需要一個(gè)計(jì)劃來減少負(fù)載，然后，我們和我們的托管服務(wù)提供商討論了這個(gè)問題。他們的一個(gè)系統(tǒng)管理員提出了一個(gè)好主意：“伙計(jì)，你的服務(wù)器現(xiàn)在運(yùn)行在一個(gè)非常常見的Apache+mod_php架構(gòu)上。把你的Web服務(wù)器換成Lighttpd怎么樣？它是一個(gè)相當(dāng)小項(xiàng)目，但是維基百科都在使用它。”我們同意了。(相關(guān)文章推薦：更好的選擇 細(xì)數(shù)Apache服務(wù)器的四個(gè)替代者)
"殺死"你的服務(wù)器的方法之二
把一個(gè)開箱即用的Web服務(wù)器架設(shè)在你的機(jī)器上，并且一點(diǎn)也沒有對它進(jìn)行優(yōu)化，那么你的服務(wù)器將會(huì)掛掉!那個(gè)管理員盡了他的最大努力，盡快地重新配置了所有的Web服務(wù)器。他拋棄了Apache，然后切換到Lighttpd+FastCGI+Xcache上來。后來，當(dāng)我們重新上線的時(shí)候，我們幾乎沒有再感受到壓力。這次，這些服務(wù)器會(huì)維持多長時(shí)間呢？
這些服務(wù)器運(yùn)行的出奇地好。負(fù)載比以前低很多，平均響應(yīng)時(shí)間也不錯(cuò)。我們徹底放心了，然后我們都回家睡覺了。天已經(jīng)很晚了，我們認(rèn)為沒有其他的事情需要我們做了。第二天，網(wǎng)站運(yùn)行的相當(dāng)好，但是在高峰時(shí)段，它一直接近于崩潰的邊緣。我們發(fā)現(xiàn)MySQL是瓶頸，我們再次打電話給我們的托管服務(wù)提供商。他們建議在每個(gè)Web服務(wù)器上用MySQL從服務(wù)器進(jìn)行MySQL的主-從同步。
"殺死"你的服務(wù)器的方法之三
再強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器也有它的極限，當(dāng)你到達(dá)它的極限的時(shí)候，你的服務(wù)器將會(huì)掛掉!在這種情況下，某些時(shí)候你的數(shù)據(jù)庫會(huì)變得十分緩慢，以至于隊(duì)列中大量的網(wǎng)絡(luò)連接會(huì)再次“殺死”我們的Web服務(wù)器。不幸的是這個(gè)問題很難修復(fù)。內(nèi)容管理系統(tǒng)在這方面十分的簡單，它本身并不支持單獨(dú)地讀取和寫入SQL查詢。重寫這一切花了很長時(shí)間，但是相對于每分鐘都遭遇到掛起休眠來說，是相當(dāng)值得的。
MySQL同步真的成功了，網(wǎng)站最終穩(wěn)定了!在接下來的幾周，幾個(gè)月里，網(wǎng)站取得了成功，用戶的數(shù)量開始不斷地增加。流量再次超過我們的資源限制，這只是時(shí)間的問題。
"殺死"你的服務(wù)器的方法之四
不提前作規(guī)劃，你的服務(wù)器可能會(huì)掛掉!
幸運(yùn)的是，我們一直在思考，并且一直在做規(guī)劃。我們優(yōu)化了代碼，減少了每個(gè)頁面載入的時(shí)候需要的SQL查詢的數(shù)量，我們意外地發(fā)現(xiàn)了MemCached這個(gè)好東東。首先，我們在一些核心功能上添加了對MemCached的支持，在一些重量級(jí)(運(yùn)行緩慢)的功能上我們也添加了對MemCached的支持。當(dāng)我們把這些變更部署以后，我們簡直不能相信這個(gè)結(jié)果——這感覺有點(diǎn)像發(fā)現(xiàn)了“圣杯”。我們每秒查詢的數(shù)量至少降低了50%。我們決定更多地使用MemCached，而不是購買另外一個(gè)Web服務(wù)器。
"殺死"你的服務(wù)器的方法之五
忘記做緩存，你會(huì)浪費(fèi)很多錢，而且，你的服務(wù)器還會(huì)掛掉!事實(shí)證明，MemCached幫助我們減少了70%-80%的MySQL服務(wù)器上負(fù)載，同時(shí)，在Web服務(wù)器上，也產(chǎn)生了巨大的性能提升。頁面載入的相當(dāng)快。
最終，我們的配置看起來似乎是完美的。即使在高峰時(shí)段，我們也無須再擔(dān)心崩潰或頁面響應(yīng)緩慢了。我們搞定它了嗎？不!一臺(tái)藍(lán)色的Web服務(wù)器開始有一點(diǎn)響應(yīng)緩慢了。然后出現(xiàn)了一些錯(cuò)誤消息，空白頁面等等。這個(gè)系統(tǒng)負(fù)載能力很不錯(cuò)，在大多數(shù)情況下服務(wù)器也都在工作，但是只是在“大多數(shù)情況下”而已。
"殺死"你的服務(wù)器的方法之六
把成百上千個(gè)小文件放在一個(gè)文件夾里，當(dāng)索引節(jié)點(diǎn)耗盡的時(shí)候，你的服務(wù)器將會(huì)掛掉!
是的，你沒有看錯(cuò)。我們過去只是關(guān)注MySQL，PHP和Web服務(wù)器本身，并沒有太關(guān)注文件系統(tǒng)。Smarty緩存文件存儲(chǔ)在本地文件系統(tǒng)里——所有的緩存文件都存儲(chǔ)在同一個(gè)目錄下。解決方案是把Smarty放在一個(gè)專用的ReiserFS分區(qū)里。另外，我們還打開了Smarty的“use_subdirs”選項(xiàng)。
在過去的幾年里，我們一直在優(yōu)化頁面。我們把Smarty緩存放到了memcached中。為了更快速地處理靜態(tài)文件，我們安裝了Varnish來減少I/O負(fù)載。我們還切換到了Nginx(Lighttpd會(huì)隨機(jī)的產(chǎn)生error 500的消息)，安裝了更多的內(nèi)存，購買了更好的硬件，更多的硬件......這個(gè)列表永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束。
總結(jié)
擴(kuò)展一個(gè)網(wǎng)站是一個(gè)永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束的過程。當(dāng)你解決了一個(gè)瓶頸以后，很可能馬上會(huì)遇到下一個(gè)瓶頸。永遠(yuǎn)都不要這樣想：“就是這樣，我們大功告成了”然后就靠邊站了。這會(huì)“殺死”你的服務(wù)器，甚至是你的業(yè)務(wù)。規(guī)劃和學(xué)習(xí)是一個(gè)持續(xù)的過程。如果你因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)或資源而不能自己完成這個(gè)工作，那么可以找一個(gè)有能力勝任這個(gè)工作，而且很可靠的合作伙伴，和它一起來做這個(gè)工作。永遠(yuǎn)都不要停止和你的團(tuán)隊(duì)和合作伙伴溝通當(dāng)前遇到的一些問題和即將會(huì)遇到的一些問題。思考在前才能爭取主動(dòng)。
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