高并发服务器解决方案
1. Zookeeper
Zookeeper是分布式一致性问题的工业解决方案,是Apache Hadoop下解决分布式一致性的一个组件,后被分离出来成为Apache的顶级项目
zookeeper集群结构
集群的角色,比较典型的是Master/Slave(主备模式),zk中的概念跟这个不一样,包含Leader、Follower、Observer三个角色,leader提供读和写的能力,follower只对外提供读的能力。
事件监听器(watcher)
这个应该是zookeeper最重要的概念之一了,zk允许用户在特定的节点(znode)上注册watcher,并且在特定事件触发的时候,zk服务端会将事件通知到感兴趣的客户端上
分布式锁
这个应用主要得益于ZooKeeper为我们保证了数据的强一致性
即用户只要完全相信每时每刻,zk集群中任意节点(一个zk server)上的相同znode的数据是一定是相同的。
一个节点要么创建成功,要么失败,并且只由一个客户端创建。
独占锁:
保持独占,就是所有试图来获取这个锁的客户端,最终只有一个可以成功获得这把锁。
通常的做法是把ZK上的一个znode看作是一把锁,通过create znode的方式来实现。所有客户端都去创建/distribute_lock节点,最终成功创建的那个客户端也即拥有了这把锁。
通用方法
多线程技术:
1、Java线程
2、线程模型
3、Java线程池
4、Future(各种Future)
5、Fork/Join框架
6、volatile
7、CAS(原子操作)
8、AQS(并发同步框架)
9、synchronized(同步锁)
10、并发队列(阻塞队列)
高并发架构技术:
1、Redis为代表的分布式缓存技术
2、Kafka为代表的分布式消息队列技术
3、MongoDB为代表的NoSQL数据技术
4、Dubbo为代表的微服务架构技术
5、Tddl为代表的数据库层分库分表等技术
6、Ngnix为代表的负载均衡技术
7、还有服务器核心指标监控、以及安全和容灾等技术。
1、HTML静态化
2、图片服务器分离
3、数据库集群、库表散列
4、增加缓存
5、镜像
镜像是大型网站常采用的提高性能和数据安全性的方式,镜像的技术可以解决不同网络接入商和地域带来的用户访问速度差异,比如ChinaNet和EduNet之间的差异就促使了很多网站在教育网内搭建镜像站点,数据进行定时更新或者实时更新。在镜像的细节技术方面,这里不阐述太深,有很多专业的现成的解决架构和产品可选。也有廉价的通过软件实现的思路,比如Linux上的rsync等工具。
6、负载均衡
负载均衡将是大型网站解决高负荷访问和大量并发请求采用的高端解决办法。
在硬件四层交换产品领域,有一些知名的产品可以选择,比如Alteon、F5等,这些产品很昂贵,但是物有所值,能够提供非常优秀的性能和很灵活的管理能力。“Yahoo中国”当初接近2000台服务器,只使用了三、四台Alteon就搞定了。
软件四层交换我们可以使用Linux上常用的LVS来解决,LVS就是Linux Virtual Server,他提供了基于心跳线heartbeat的实时灾难应对解决方案,提高系统的强壮性,同时可供了灵活的虚拟VIP配置和管理功能,可以同时满足多种应用需求,这对于分布式的系统来说必不可少。
一个典型的使用负载均衡的策略就是,在软件或者硬件四层交换的基础上搭建squid集群,这种思路在很多大型网站包括搜索引擎上被采用,这样的架构低成本、高性能还有很强的扩张性,随时往架构里面增减节点都非常容易。
对于大型网站来说,前面提到的每个方法可能都会被同时使用到,这里介绍得比较浅显,具体实现过程中很多细节还需要大家慢慢熟悉和体会。有时一个很小的squid参数或者apache参数设置,对于系统性能的影响就会很大。
7、最新:CDN加速技术
什么是CDN?
CDN的全称是内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,提高用户访问网站的响应速度。
CDN有别于镜像,因为它比镜像更智能,或者可以做这样一个比喻:CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。因而,CDN可以明显提高Internet网络中信息流动的效率。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。
CDN的类型特点
CDN的实现分为三类:镜像、高速缓存、专线。
镜像站点(Mirror Site),是最常见的,它让内容直接发布,适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高,还必须在各个地区设置镜像服务器,配备专业技术人员进行管理与维护。对于大型网站来说,更新所用的带宽成本也大大提高了。
高速缓存,成本较低,适用于静态内容。Internet的统计表明,超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容,在这个规律下,缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求,而原始的服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求,于是大大加快了客户请求的响应时间,并降低了原始服务器的负载。
CDN服务一般会在全国范围内的关键节点上放置缓存服务器。
专线,让用户直接访问数据源,可以实现数据的动态同步。
采用GCDN加速方式
采用了GCDN加速方式以后,系统会在浏览用户和您的服务器之间增加一台GCDN服务器。浏览用户访问您的服务器时,一般静态数据,如图片、多媒体资料等数据将直接从GCDN服务器读取,使得从主服务器上读取静态数据的交换量大大减少。
Squid
Squid是一种用来缓冲Internet数据的软件。它是这样实现其功能的,接受来自人们需要下载的目标(object)的请求并适当地处理这些请求。也就是说,如果一个人想下载一web页面,他请求Squid为他取得这个页面。Squid随之连接到远程服务器(比如:www.baidu.com)并向这个页面发出请求。然后,Squid显式地聚集数据到客户端机器,而且同时复制一份。当下一次有人需要同一页面时,Squid可以简单地从磁盘中读到它,那样数据迅即就会传输到客户机上。当前的Squid可以处理HTTP,FTP,GOPHER,SSL和WAIS等协议。但它不能处理如POP,NNTP,RealAudio以及其它类型的东西。
正向代理
1 标准的代理缓冲服务器
一个标准的代理缓冲服务被用于缓存静态的网页(例如:html文件和图片文件等)到本地网络上的一台主机上(即代理服务器)。
2 透明代理缓冲服务器
透明代理缓冲服务和标准代理服务器的功能完全相同。但是,代理操作对客户端的浏览器是透明的(即不需指明代理服务器的IP和端口)。
反向代理:
1 反向代理缓冲服务器
反向代理是和前两种代理完全不同的一种代理服务。使用它可以降低原始WEB服务器的负载。反向代理服务器承担了对原始WEB服务器的静态页面的请求,防止原始服务器过载。它位于本地WEB服务器和Internet之间,处理所有对WEB服务器的请求,组织了WEB服务器和Internet的直接通信。
参考: