大型網(wǎng)站服務(wù)器搭建，理解大型分布式網(wǎng)站你必須知道這些概念！

1. I/O優(yōu)化

1. 增加緩存，減少磁盤的訪問次數(shù)。

2. 優(yōu)化磁盤的管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)最優(yōu)的磁盤方式策略，以及磁盤的尋址策略，這是在底層操作系統(tǒng)層面考慮的。 

3. 設(shè)計(jì)合理的磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊，以及訪問這些數(shù)據(jù)庫的策略，這是在應(yīng)用層面考慮的。例如，我們可以給存放的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)索引，通過尋址索引來加快和減少磁盤的訪問量，還可以采用異步和非阻塞的方式加快磁盤的訪問速度。

4. 應(yīng)用合理的RAID策略提升磁盤I/O。

2. Web前端調(diào)優(yōu)

1. 減少網(wǎng)絡(luò)交互的次數(shù)（多次請(qǐng)求合并）

2. 減少網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量的大小(壓縮)

3. 盡量減少編碼（盡量提前將字符轉(zhuǎn)化為字節(jié)，或者減少從字符到字節(jié)的轉(zhuǎn)化過程。）

4. 使用瀏覽器緩存

5. 減少Cookie傳輸

6. 合理布局頁面

7. 使用頁面壓縮

8. 延遲加載頁面

9. CSS在最上面，JS在最下面

10. CDN

11. 反向代理

12. 頁面靜態(tài)化

13. 異地部署 

3.服務(wù)降級(jí)（自動(dòng)優(yōu)雅降級(jí)）

拒絕服務(wù)和關(guān)閉服務(wù)

4.冪等性設(shè)計(jì)

有些服務(wù)天然具有冪等性，比如講用戶性別設(shè)置為男性，不管設(shè)置多少次，結(jié)果都一樣。但是對(duì)轉(zhuǎn)賬交易等操作，問題就會(huì)比較復(fù)雜，需要通過交易編號(hào)等信息進(jìn)行服務(wù)調(diào)用有效性校驗(yàn)，只有有效的操作才能繼續(xù)執(zhí)行。

（注：冪等性是系統(tǒng)的接口對(duì)外一種承諾(而不是實(shí)現(xiàn)), 承諾只要調(diào)用接口成功, 外部多次調(diào)用對(duì)系統(tǒng)的影響是一致的. 聲明為冪等的接口會(huì)認(rèn)為外部調(diào)用失敗是常態(tài), 并且失敗之后必然會(huì)有重試.）

5.失效轉(zhuǎn)移

若數(shù)據(jù)服務(wù)器集群中任何一臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)，那么應(yīng)用程序針對(duì)這臺(tái)服務(wù)器的所有讀寫操作都需要重新路由到其他服務(wù)器，保證數(shù)據(jù)訪問不會(huì)失敗，這個(gè)過程叫失效轉(zhuǎn)移。

失效轉(zhuǎn)移包括：失效確認(rèn)（心跳檢測(cè)和應(yīng)用程序訪問失敗報(bào)告）、訪問轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)恢復(fù)。

失效轉(zhuǎn)移保證當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)副本不可訪問時(shí)，可以快速切換訪問數(shù)據(jù)的其他副本，保證系統(tǒng)可用。

6.性能優(yōu)化

根據(jù)網(wǎng)站分層架構(gòu),性能優(yōu)化可分為：web前端性能優(yōu)化、應(yīng)用服務(wù)器性能優(yōu)化、存儲(chǔ)服務(wù)器性能優(yōu)化。

1. web前端性能優(yōu)化

• 瀏覽器訪問優(yōu)化：減少http請(qǐng)求;使用瀏覽器緩存;啟用壓縮;css放在頁面最上面、javaScript放在頁面最下面;減少Cookie傳輸

• CDN加速

• 反向代理

2. 應(yīng)用服務(wù)器性能優(yōu)化

• 分布式緩存（Redis等）

• 異步操作（消息隊(duì)列）

• 使用集群（負(fù)載均衡）

• 代碼優(yōu)化

3. 存儲(chǔ)性能優(yōu)化

• 機(jī)械硬盤vs固態(tài)硬盤

• B+樹 vs LSM樹

• RAID vs HDFS

7. 代碼優(yōu)化

• 多線程（Q:怎么確保線程安全？無鎖機(jī)制有哪些？）

• 資源復(fù)用（單例模式，連接池，線程池）

• 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

• 垃圾回收

8. 負(fù)載均衡

HTTP重定向負(fù)載均衡

當(dāng)用戶發(fā)來請(qǐng)求的時(shí)候，Web服務(wù)器通過修改HTTP響應(yīng)頭中的Location標(biāo)記來返回一個(gè)新的url，然后瀏覽器再繼續(xù)請(qǐng)求這個(gè)新url，實(shí)際上就是頁面重定向。通過重定向，來達(dá)到“負(fù)載均衡”的目標(biāo)。例如，我們?cè)谙螺dPHP源碼包的時(shí)候，點(diǎn)擊下載鏈接時(shí)，為了解決不同國(guó)家和地域下載速度的問題，它會(huì)返回一個(gè)離我們近的下載地址。重定向的HTTP返回碼是302。

優(yōu)點(diǎn)：比較簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：瀏覽器需要兩次請(qǐng)求服務(wù)器才能完成一次訪問，性能較差。重定向服務(wù)自身的處理能力有可能成為瓶頸，整個(gè)集群的伸縮性國(guó)模有限；使用HTTP302響應(yīng)碼重定向，有可能使搜索引擎判斷為SEO作弊，降低搜索排名。

DNS域名解析負(fù)載均衡

DNS（Domain Name System）負(fù)責(zé)域名解析的服務(wù)，域名url實(shí)際上是服務(wù)器的別名，實(shí)際映射是一個(gè)IP地址，解析過程，就是DNS完成域名到IP的映射。而一個(gè)域名是可以配置成對(duì)應(yīng)多個(gè)IP的。因此，DNS也就可以作為負(fù)載均衡服務(wù)。

事實(shí)上，大型網(wǎng)站總是部分使用DNS域名解析，利用域名解析作為第一級(jí)負(fù)載均衡手段，即域名解析得到的一組服務(wù)器并不是實(shí)際提供Web服務(wù)的物理服務(wù)器，而是同樣提供負(fù)載均衡服務(wù)的內(nèi)部服務(wù)器，這組內(nèi)部負(fù)載均衡服務(wù)器再進(jìn)行負(fù)載均衡，將請(qǐng)求分發(fā)到真是的Web服務(wù)器上。

優(yōu)點(diǎn)：將負(fù)載均衡的工作轉(zhuǎn)交給DNS，省掉了網(wǎng)站管理維護(hù)負(fù)載均衡服務(wù)器的麻煩，同時(shí)許多DNS還支持基于地理位置的域名解析，即會(huì)將域名解析成舉例用戶地理最近的一個(gè)服務(wù)器地址，這樣可以加快用戶訪問速度，改善性能。

缺點(diǎn)：不能自由定義規(guī)則，而且變更被映射的IP或者機(jī)器故障時(shí)很麻煩，還存在DNS生效延遲的問題。而且DNS負(fù)載均衡的控制權(quán)在域名服務(wù)商那里，網(wǎng)站無法對(duì)其做更多改善和更強(qiáng)大的管理。

反向代理負(fù)載均衡

反向代理服務(wù)可以緩存資源以改善網(wǎng)站性能。實(shí)際上，在部署位置上，反向代理服務(wù)器處于Web服務(wù)器前面（這樣才可能緩存Web相應(yīng)，加速訪問），這個(gè)位置也正好是負(fù)載均衡服務(wù)器的位置，所以大多數(shù)反向代理服務(wù)器同時(shí)提供負(fù)載均衡的功能，管理一組Web服務(wù)器，將請(qǐng)求根據(jù)負(fù)載均衡算法轉(zhuǎn)發(fā)到不同的Web服務(wù)器上。Web服務(wù)器處理完成的響應(yīng)也需要通過反向代理服務(wù)器返回給用戶。由于web服務(wù)器不直接對(duì)外提供訪問，因此Web服務(wù)器不需要使用外部ip地址，而反向代理服務(wù)器則需要配置雙網(wǎng)卡和內(nèi)部外部?jī)商譏P地址。

優(yōu)點(diǎn)：和反向代理服務(wù)器功能集成在一起，部署簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：反向代理服務(wù)器是所有請(qǐng)求和響應(yīng)的中轉(zhuǎn)站，其性能可能會(huì)成為瓶頸。 

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