優(yōu)化思路淺析

要優(yōu)化 Web 服務(wù)器的性能，我們先來看看 Web 服務(wù)器在 web 頁面處理上的步驟：

1、Web 瀏覽器向一個(gè)特定的服務(wù)器發(fā)出 Web 頁面請(qǐng)求; 

2、Web 服務(wù)器接收到 web 頁面請(qǐng)求后，尋找所請(qǐng)求的 web 頁面，并將所請(qǐng)求的 Web 頁面?zhèn)魉徒o Web 瀏覽器; 

3、Web 瀏覽器接收到所請(qǐng)求的 web 頁面內(nèi)容，并將它顯示出來。

上面三個(gè)步驟都關(guān)系 Web 服務(wù)器，但實(shí)際 Web 服務(wù)器性能相關(guān)最大的是在第 2 步，這里 Web 服務(wù)器需要尋找來自瀏覽器所請(qǐng)求的 Web 頁面內(nèi)容。

我們知道，Web 頁面內(nèi)容有靜態(tài)的，也有動(dòng)態(tài)的，靜態(tài)的內(nèi)容，web 服務(wù)器可以直接將結(jié)果發(fā)回給瀏覽器，對(duì)于動(dòng)態(tài)內(nèi)容，則通常需要交給應(yīng)用服務(wù)器先處理，由應(yīng)用服務(wù)器返回結(jié)果。

當(dāng)然，也有 Web 服務(wù)器本身可以處理動(dòng)態(tài)內(nèi)容的，例如 IIS 就可以自已解釋處理 ASP, ASP.NET 這兩種微軟的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁腳本語言。

從上面簡(jiǎn)要的分析里，我們大致可以得到這樣的結(jié)論，影響 Web 頁面訪問的影響因素會(huì)有這幾個(gè)：

1、Web 服務(wù)器從磁盤中讀取靜態(tài)頁面內(nèi)容的速度，也即時(shí)間;

2、Web 服務(wù)器判定請(qǐng)求內(nèi)容是靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)內(nèi)容的時(shí)間;

3、Web 服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求給應(yīng)用服務(wù)器的時(shí)間;

4、應(yīng)用服務(wù)器處理(解釋)動(dòng)態(tài)內(nèi)容所需的時(shí)間;

5、Web 服務(wù)器返回 Web 內(nèi)容給瀏覽器的響應(yīng)時(shí)間;

6、Web 服務(wù)器接收來自瀏覽器請(qǐng)求的處理性能;

7、Web 訪問請(qǐng)求數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臅r(shí)間：包括從瀏覽器到服務(wù)器，和從服務(wù)器到瀏覽器兩部分;

8、瀏覽器本地計(jì)算和渲染 Web 內(nèi)容的時(shí)間，即接收內(nèi)容后展現(xiàn)內(nèi)容的時(shí)間。

上面 8 項(xiàng)很容易理解，也很直接，其實(shí)還有以下幾項(xiàng)也是關(guān)乎 Web 頁面訪問速度體驗(yàn)的因素，你可以思考下是否如此？或者說是否會(huì)影響到頁面訪問性能。

• Web 服務(wù)器執(zhí)行安全策略檢查的時(shí)間，或者說性能;

• Web 服務(wù)器讀取日志文件、寫日志內(nèi)容、關(guān)閉對(duì)日志文件訪問的時(shí)間，先讀后寫再關(guān)閉，這三步中的讀與寫又涉及到磁盤訪問性能因素;

• 同時(shí)與 Web 服務(wù)器連接會(huì)話的客戶端數(shù)量大小，即并發(fā)訪問量多大。

我們可以將上面的影響因素抽像出來，那么就是：

1、Web 服務(wù)器磁盤性能;

2、Web 服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器交互的性能;

3、應(yīng)用服務(wù)器處理動(dòng)態(tài)內(nèi)容的性能，或者說動(dòng)態(tài)內(nèi)容應(yīng)用處理性能;

4、客戶端與 Web 服務(wù)器的連接速度，即網(wǎng)絡(luò)傳輸性能;

5、Web 瀏覽器解釋和渲染 Web 內(nèi)容的性能;

6、Web 訪問并發(fā)性能。

反映到我們進(jìn)行性能優(yōu)化，可以入手的角度就有：

1、增加帶寬，包括服務(wù)器和客戶端兩邊的 Internet 連接帶寬;

2、加快動(dòng)態(tài)內(nèi)容的處理性能;

3、盡可能多地使用靜態(tài)內(nèi)容，這樣 Web 服務(wù)器就可以無需請(qǐng)求應(yīng)用服務(wù)器，直接將 Web 內(nèi)容發(fā)給瀏覽器端，這里可以入手的方案又有：

動(dòng)態(tài)內(nèi)容緩存

動(dòng)態(tài)內(nèi)容靜態(tài)化

多臺(tái)服務(wù)器負(fù)載均衡同時(shí)處理大量的并發(fā)訪問;

提升服務(wù)器磁盤訪問性能，也即通常所說的 I/O 性能;

減少網(wǎng)頁中的 HTTP 請(qǐng)求數(shù);

更換更好性能的 Web 服務(wù)器;

合理部署服務(wù)器，在離客戶端更近的地方部署服務(wù)器，已經(jīng)證明可以明顯地提升訪問性能。

性能優(yōu)化實(shí)踐

經(jīng)過前面小節(jié)的簡(jiǎn)要分析，相信你對(duì)優(yōu)化Web服務(wù)器有一定的思路了，你可以從硬件層面、軟件層面、Web 代碼三個(gè)層面去優(yōu)化。

下面我們結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)例來實(shí)踐一回，本文所舉例是一個(gè)小型的 Web 站點(diǎn)，部分?jǐn)?shù)據(jù)系假設(shè)，如有類同，純屬巧合，僅起拋磚引玉之用。在實(shí)際工作中，如果碰到大站點(diǎn)，你可以參考此處的分析，修改優(yōu)化方案。

1. 站點(diǎn)簡(jiǎn)介

一個(gè)社區(qū)論壇站點(diǎn)，采用 Discuz! 論壇程序構(gòu)建，該程序采用主流的 PHP + MySQL 組成。

網(wǎng)站目前有近 5 萬注冊(cè)用戶，絕大多數(shù)是國(guó)內(nèi)的用戶，活躍用戶數(shù)在一半左右，每天平均 PV 在 15~20 萬，獨(dú)立訪問 IP 數(shù)在 8000 左右。

2. Web 服務(wù)器性能優(yōu)化需求

網(wǎng)站現(xiàn)部署在國(guó)外的服務(wù)器，租用虛擬主機(jī)來運(yùn)營(yíng)，因?yàn)樵L問量比較大，所以經(jīng)常會(huì)收到虛擬主機(jī)服務(wù)商的流量很大的通知，要求控制下訪問量。

另外，虛擬主機(jī)的服務(wù)器在美國(guó)，沒有在國(guó)內(nèi)租用虛擬主機(jī)的原因是國(guó)內(nèi)網(wǎng)站在備案方面非常繁瑣，在網(wǎng)站一開始運(yùn)營(yíng)時(shí)數(shù)據(jù)量和訪問量都比較小，所以對(duì)性能要求不高，數(shù)據(jù)量小，所以服務(wù)器在查詢處理數(shù)據(jù)時(shí)速度比較快，也讓人感覺訪問速度不慢，現(xiàn)在隨著數(shù)據(jù)量和訪問量的不斷上升，訪問速度已明顯下降，到了需要改善訪問性能的時(shí)候了。

基于目前該社區(qū)網(wǎng)站的情況，提出的優(yōu)化需求是，國(guó)內(nèi)訪問速度需要提升一倍，目前首頁加載時(shí)間需要 40 秒左右，希望優(yōu)化后能在 20 秒以內(nèi)將首頁加載完成。

另外提出網(wǎng)站數(shù)據(jù)能夠每天自動(dòng)備份一次，備份數(shù)據(jù)保留一個(gè)月的，以便隨時(shí)恢復(fù)。

上述兩點(diǎn)需求，其中第一條才是性能優(yōu)化需求，第二條是額外的需求了。

3. 性能優(yōu)化方案

根據(jù)其網(wǎng)站的現(xiàn)狀和優(yōu)化需求，結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，加上谷歌的搜索，同時(shí)與網(wǎng)站主不斷確認(rèn)溝通，最終得到以下性能優(yōu)化方案：

由虛擬主機(jī)部署改為獨(dú)立服務(wù)器部署

虛擬主機(jī)受限比較多，無法自己自定義配置 Web 服務(wù)器，無法配置 PHP 動(dòng)態(tài)緩存，而且獨(dú)立服務(wù)器可以獨(dú)享內(nèi)存、處理器資源，不再受虛擬主機(jī)商對(duì)每個(gè)虛擬主機(jī)用戶的內(nèi)存和處理器資源占用限制。處理器資源和內(nèi)存資源，對(duì)接受更多并發(fā)訪問有直接性能提升效果。

獨(dú)立服務(wù)器，我們選用 Linode 2048 型號(hào)，2G 內(nèi)存，4 核處理器(Linode 所有 VPS 都是四核處理器)，80G 硬盤空間，800G 網(wǎng)絡(luò)流量。

由 Windows 操作系統(tǒng)改為 Linux 操作系統(tǒng)

網(wǎng)站使用的是 PHP + MySQL 程序，PHP 在 Windows 下的性能，受限于 IIS 需要通過 ISAPI 形式調(diào)用 PHP，所以性能不如 Linux 下 Apache 直接通過 PHP 模塊解釋 PHP，更不如 Nginx 與 PHP-FPM 的性能，既然使用了獨(dú)立服務(wù)器，操作系統(tǒng)也可以自己確定，Linux 系統(tǒng)我們選用了熟悉的 Ubuntu Linux Server 10.04(一年前還沒有 12.04)，^-^。

Web 服務(wù)器采用 Nginx，而不使用 Apache

選用 Nginx 而不用 Apache 的原因非常直接和干脆，因?yàn)檎军c(diǎn)里有很多靜態(tài)的附件文件，在處理靜態(tài)內(nèi)容上，Nginx 性能是 Apache 的差不多 10 倍。

在 PHP 解釋和偽靜態(tài)規(guī)則方面，Apache 要比 Nginx 強(qiáng)，但這不影響我們放棄它，為緩解這一點(diǎn)，我們?cè)诤竺鎸?duì) PHP 進(jìn)行了動(dòng)態(tài)緩存。

對(duì) PHP 查詢進(jìn)行動(dòng)態(tài)緩存，使用 eAccelerator 這個(gè)加速器

PHP 加速器是一個(gè)為了提高 PHP 執(zhí)行效率，從而緩存起 PHP 的操作碼，這樣 PHP 后面執(zhí)行就不用解析轉(zhuǎn)換了，可以直接調(diào)用 PHP 操作碼，這樣速度上就提高了不少。

eAccelerator 是一個(gè)開源 PHP 加速器，優(yōu)化和動(dòng)態(tài)內(nèi)容緩存，提高了 PHP 腳本的緩存性能，使得 PHP 腳本在編譯的狀態(tài)下，對(duì)服務(wù)器的開銷幾乎完全消除。它還有對(duì)腳本起優(yōu)化作用，以加快其執(zhí)行效率。使得的 PHP 程序代碼執(zhí)效率能提高 1-10 倍，這個(gè)加速還是非常明顯的。

具體地，我們計(jì)劃對(duì) eAccelerator 進(jìn)行以下設(shè)置優(yōu)化：

• 緩存使用物理內(nèi)存來進(jìn)行，不使用磁盤來緩存。我們知道內(nèi)存的讀寫性能是硬盤的 N 倍，所以在內(nèi)存資源可以安排情況下，強(qiáng)烈建議使用內(nèi)存來保存 eAccelerator 的緩存內(nèi)容。

• 緩存大小設(shè)置為 32MB，這個(gè)值是操作系統(tǒng)默認(rèn)支持最大的緩存容量。雖然可以通過修改配置文件來加大這個(gè)值，但我們覺得沒有必要，所以就放棄了。

Nginx 性能優(yōu)化

選用了 Nginx，雖然它的性能很好，但我們?nèi)匀恍枰獙?duì)它進(jìn)行性能優(yōu)化，在這個(gè)案例中，我們做了以下優(yōu)化：

• 使用 8 個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程大約需要 20M 內(nèi)存消耗，這里一共使用了 150M 左右的內(nèi)存。

• 充分使用主服務(wù)器的 CPU 內(nèi)核：四核，使用 CPU 粘性配置選項(xiàng)(worker_cpu_affinity)，每核處理器分配兩個(gè)進(jìn)程。

• 開啟 gzip 壓縮功能：gzip 壓縮對(duì) JS, CSS, XML 壓縮效果非常好，能壓縮一半，即減少一倍的傳輸時(shí)間;對(duì)圖片文件，JPG 已經(jīng)壓縮過的，它的壓縮性能要少一些。

• 圖片本地緩存 1 天：網(wǎng)站上的圖片很多，通常一張圖片上傳后，不會(huì)頻繁的修改，只會(huì)頻繁的訪問，所以將圖片放在 Nginx 緩存里，可以減少服務(wù)器訪問加載次數(shù)，提升訪問速度。

• JS、CSS 文件本地緩存 7 天：這兩種網(wǎng)頁文件，平時(shí)都不會(huì)去修改它，將它緩存起來，可以減少加載次數(shù)，提升訪問速度。為什么這兩種文件不和圖片一起設(shè)置緩存有效期，是考慮了不同文件的修改頻率不一樣。

• Nginx 日志每天切割一次：這個(gè)優(yōu)化項(xiàng)能大大減小 Nginx 日志文件的大小，經(jīng)過一周的查看，每天的日志文件是 50M 左右，如果不是每天切割，用月切割，那一個(gè)月的日志文件就是幾個(gè) G，要 Web 服務(wù)器在內(nèi)存里加載這么大的文件，系統(tǒng)本身內(nèi)存不夠用，就自然會(huì)用到磁盤來緩存，這就影響性能。每天 50M 左右，在內(nèi)存上完全可以順利加載，這樣 Nginx 在處理訪問時(shí)，可以快速的保存訪問日志。

經(jīng)過上述幾個(gè)優(yōu)化項(xiàng)目，Nginx 這邊一共需要占用 200M 左右內(nèi)存資源。

對(duì) PHP CGI 進(jìn)程性能進(jìn)行優(yōu)化

Nginx 沒有 PHP 模塊，所以它對(duì) PHP 的支持是通過 PHP-FPM 來實(shí)現(xiàn)的，PHP-FPM 是跑進(jìn)程來處理并發(fā)請(qǐng)求，在這個(gè)案例中，我們配置了 20 個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程差不多占用 20M 左右內(nèi)存資源，一共是 400M 左右。

同時(shí)，PHP-FPM 與 Nginx 交互機(jī)制，選用 Linux Socket 模式而不是 TCP 協(xié)議端口，Socks 是系統(tǒng)級(jí)處理模式，socks 也就是一個(gè)文件連接，而 TCP 協(xié)議端口，需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理，性能不如前者，所以我們選擇了前者。

MySQL 數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化

因?yàn)榫W(wǎng)站主程序是選用他人開發(fā)的開源程序，所以對(duì)數(shù)據(jù)庫查詢的程序優(yōu)化我們無法處理，只能從 MySQL 本身尋找突破口。

我們可以想像一下，對(duì)于論壇網(wǎng)站，通�？促N、查貼的訪問量要遠(yuǎn)大于創(chuàng)建貼子、回復(fù)貼子的訪問量，體現(xiàn)在 MySQL 數(shù)據(jù)庫上，就是讀表與查詢表數(shù)據(jù)的連接處理更多。

因此我們要選擇對(duì)讀表、查詢性能更好的存儲(chǔ)引擎，結(jié)合以前了解的知識(shí)，MySQL 缺省的 MyISAM 引擎就是被設(shè)計(jì)為適合處理讀頻率遠(yuǎn)大于寫頻率的環(huán)境，查詢效率相當(dāng)可觀，而且內(nèi)存占用很少，這也與我們租用低內(nèi)存配置的 VPS 相符。

具體到 MySQL 配置參數(shù)的優(yōu)化上，受限于服務(wù)器上內(nèi)存資源本身有限，就直接采用缺省的中型環(huán)境配置文件。

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

站點(diǎn)每天十多萬的訪問，上萬獨(dú)立 IP 訪問，查看先前的訪問統(tǒng)計(jì)，訪問來自國(guó)內(nèi)各個(gè)地區(qū)，使用多種網(wǎng)絡(luò)連接訪問進(jìn)來，為保證來自各網(wǎng)絡(luò)的用戶訪問速度，同時(shí)也減少對(duì)網(wǎng)站服務(wù)器的請(qǐng)求，我們采用了 CDN 來分發(fā)靜態(tài)內(nèi)容，這樣各地的用戶可以就近訪問到已緩存在 CDN 上的文件，CDN 服務(wù)商會(huì)在靜態(tài)內(nèi)容第一次訪問時(shí)緩存到他們?nèi)珖?guó)各地的服務(wù)器上，當(dāng)?shù)诙�次訪問時(shí)，用戶實(shí)際是沒有連接到網(wǎng)站服務(wù)器上獲取文件的，而是直接從 CDN 服務(wù)器上獲取，可以明顯的提升網(wǎng)站性能。

本文鏈接：http://m.51huadong.com/cloundnews/11003756.html