創新互聯從高性能網站建設實戰架構每一層分析所用主流技術和解決手段，有助于初入網站運維朋友們，進一步對網站架構認識，從而自己形成一套架構概念。

先看網站架構圖：

一層：CDN

國內網絡分布主要南電信北聯通，造成跨地區訪問延遲大問題，對于有一定訪問量網站來說，增加CDN(內容分發網絡)層可有效改善此現象，也是網站加速的選擇。CDN把網站頁面緩存到全國分布的節點上，用戶訪問時從最近的機房獲取數據，這樣大大減少網絡訪問的路徑。如果想自己搭建CDN，不建議這么做。CDN架構部署不復雜，影響效果的因素卻很多，后期管理維護也比較復雜，想達到預期的效果確非易事。建議找專做CDN的公司，費用也不貴，有抗流量攻擊能力，效果也很好，運維也少很多事，何樂而不為呢!

第二層：反向代理(網頁緩存)

如果CDN沒有緩存要請求的數據則向這層發起請求，在代理服務器配置緩存功能(本地)，代理服務器就查找本地緩存是否有CDN請求的數據，如果有就直接返回給CDN，如果沒有則請求后端負載均衡器然后轉發給WEB服務器返回數據給代理服務器，代理服務器再將結果給CDN。代理服務器一般緩存不經常變動的靜態頁面，如image、js、css、html等，主流的緩存軟件有Squid、Varnish、Nginx。

第三層：負載均衡

訪問量較大的網站都會用到負載均衡，因為這是解決單臺服務器性能瓶頸的辦法。反向代理將請求轉發給負載均衡器，負載均衡器根據算法(輪訓、負載情況選擇后端等)交給后端WEB服務處理，WEB服務處理完成后直接返回數據給反向代理服務器。負載均衡合理分配請求給后端多臺WEB服務器，減輕單臺服務器并發負載，并保證服務可用性。主流的負載均衡軟件有LVS、HAProxy、Nginx。

第四層：WEB服務

WEB服務是處理用戶請求的，WEB服務處理效率，直接影響到訪問速度，為避免這層因素造成訪問慢，應對其進行調優，讓WEB服務發揮到好狀態。常見的WEB服務有Apache和Nginx。

Apache優化：

1).mod_deflate壓縮模塊

查看是否加載：

# apachectl M |grep deflate

如果沒有安裝使用apxs編譯進去：

# /usr/local/apache/bin/apxs c I A apache源碼目錄/modules/mod_deflate.c

deflate配置參數：

DeflateCompressionLevel6 #壓縮等級(1-9)，數值越大效率越高，消耗CPU也就越高

SetOutputFilterDEFLATE #啟用壓縮

AddOutputFilterByTypeDEFLATE text/html text/plain text/xml #壓縮類型

AddOutputFilterByTypeDEFLATE css js html htm xml php

2).mod_expires緩存模塊

查看是否加載：

# apachectl M |grep expires

如果沒有安裝使用apxs編譯進去：

# /usr/local/apache/bin/apxs c I A apache源碼目錄/modules/mod_expires.c

再在httpd.conf啟用模塊：LoadModule expires_module modules/mod_expires.so

緩存機制有三種用法：全局、目錄和虛擬主機

全局配置，在配置文件末尾添加：

ExpiresActiveon #啟用有效期控制，會自動清除已過期的緩存，然后從服務器獲取新的

ExpiresDefault "accessplus 1 days" #默認任意格式的文檔都是1天后過期

ExpiresByTypetext/html "access plus 12 months"

ExpiresByType/image/jpg "access plus 12 months" #jpg格式圖片緩存12月

3).工作模式選擇及優化

apache有兩種常見工作模式，worker和prefork，默認是worker，是混合型的MPM(多路處理模塊)，支持多進程和多線程，由線程來處理請求，所以可以處理更多請求，提高并發能力，系統資源開銷也小于基于進程的MPM，由于線程使用進程內存空間，進程崩潰會導致其下線程崩潰。而prefork是非線程型MPM，進程占用系統資源也比worker多，由于進程處理連接，在工作效率上也比worker更穩定。可通過apache2 l查看當前工作模式，在編譯時使用—with-mpm參數指定工作模式。根據自己業務需求選擇不同工作模式，再適當增加工作模式相關參數，可提高處理能力。

配置參數說明：

StartServers 8 #默認啟動8個httpd進程

MinSpareServers 5 #最小的空閑進程數

MaxSpareServers 20 #大的空閑進程數，如果大于這個值，apache會自動kill一些進程

ServerLimit 256 #服務器允許進程數的上限

MaxClients 256 #同時最多發起多少個訪問，超過則進入隊列等待

MaxRequestsPerChild 4000 #每個進程啟動的大線程

Nginx優化：

1).gzip壓縮模塊

http {

……

gzip on;

gzip_min_length 1k; #允許壓縮的頁面最小字節數，默認是0，多大都壓縮，小于1k的可能適得其反

gzip_buffers 4 16k; #gzip申請內存的大小，按數據大小的4倍去申請內存

gzip_http_version 1.0; #識別http協議版本

gzip_comp_level 2; #壓縮級別，1壓縮比最小，處理速度快，9壓縮比大，處理速度最慢

gzip_types text/plainapplication/x-javascripttext/css application/xml /image/jpg; #壓縮數據類型

gzip_vary on; #根據客戶端的http頭來判斷，是否需要壓縮

}

2).expires緩存模塊

server {

location ~ .*.(gif|jpg|png|bmp|swf)$ #緩存數據后綴類型

{

expires 30d; #使用expires緩存模塊，緩存到客戶端30天

}

location ~ .*.( jsp|js|css)?$

{

expires 1d;

}

}

3).fastcgi優化

nginx不支持直接調用或者解析動態程序(php)，必須通過fastcgi(通用網關接口)來啟動php-fpm進程來解析php腳本。也就是說用戶請求先到nginx，nginx再將動態解析交給fastcgi，fastcgi啟動php-fpm解析php腳本。所以我們有必要對fastcgi和php-fpm進行適當的參數優化。

http {

……

fastcgi_cache_path/usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=TEST:10m inactive=5m;

# FastCGI緩存指定一個文件路徑、目錄結構等級、關鍵字區域存儲時間和非活動刪除時間

fastcgi_connect_timeout 300; #指定連接到后端FastCGI的超時時間

fastcgi_send_timeout 300; #指定向FastCGI傳送請求的超時時間

fastcgi_read_timeout 300; #指定接收FastCGI應答的超時時間

fastcgi_buffer_size 64k; #指定讀取FastCGI應答一部分需要多大的緩沖區

fastcgi_buffers 4 64k; #指定本地需要用多少盒多大的緩沖區來緩沖FastCGI的應答請求

fastcgi_busy_buffers_size 128k;

fastcgi_temp_file_write_size 128k; #表示在寫入緩存文件時使用多大的數據塊，默認值是fastcgi_buffers的兩倍

fastcgi_cache TEST; #開啟fastcgi_cache緩存并指定一個TEST名稱

fastcgi_cache_valid 200 302 1h; #指定200、302應答代碼的緩存1小時

fastcgi_cache_valid 301 1d; #將301應答代碼緩存1天

fastcgi_cache_valid any 1m; #將其他應答均緩存1分鐘

{

php-fpm.conf配置參數：

pm =dynamic #兩種控制子進程方式(static和dynamic)

pm.max_children= 5 #同一時間存活的大子進程數

pm.start_servers= 2 #啟動時創建的進程數

pm.min_spare_servers= 1 #最小php-fpm進程數

pm.max_spare_servers= 3 #大php-fpm進程數

4).proxy_cache本地緩存模塊

http {

……

proxy_temp_path /usr/local/nginx/proxy_cache/temp; #緩存臨時目錄

proxy_cache_path /usr/local/nginx/proxy_cache/cache levels=1:2 keys_zone=one:10m inactive=1d max_size=1g;

#緩存文件實際目錄，levels定義層級目錄，1:2說明1是一級目錄，2是二級目錄，keys_zone存儲元數據，并分配10M內存空間。inctive表示1天沒有被訪問的緩存就刪除，默認10分鐘。max_size是大分配磁盤空間

server {

listen 80;

server_name 192.168.1.10;

location / {

proxy_cache one; #調用緩存區

#proxy_cache_valid 200 304 12h; #可根據HTTP狀態碼設置不同的緩存時間

proxy_cache_valid any 10m; #緩存有效期為10分鐘

}

#清除URL緩存，允許來自哪個網段的IP可以清除緩存(需要安裝第三方模塊"ngx_cache_purge"),清除URL緩存方法：訪問http://192.168.1.10/purge/文件名

location ~ /purge(/.*){

allow 127.0.0.1;

allow 192.168.1.0/24;

deny all;

proxy_cache_purge cache_one$host$1$is_args$args;

}

}

5. 利用PHP緩存器提高代碼執行效率

php程序在沒有使用緩存器情況下，每次請求php頁面，php都會對此頁面進行代碼編譯，這就意味著重復的編譯工作會增加服務器負載。有了緩存器就會把每次編譯后的數據緩存到共享內存中，下次訪問直接使用緩沖區已編譯好的代碼，從而避免重復的編譯過程，以加快其執行效率。因此PHP網站使用緩存器是完全有必要的!主流的PHP緩存器有：eAccelerator、XCache

第五層：動靜分離

動靜分離，顧名思義，是將動態頁面和靜態頁面分離到不同服務器上處理，比如使用web是nginx，可以讓fastcgi部署到單獨一臺服務器，專門解析php動態頁面，靜態頁面默認由nginx處理，并做好緩存策略。再比如一個商城網站，會有大量的圖片，可以考慮增加文件服務器組，將請求圖片和上傳圖片的都交給文件服務器處理。文件服務器主流使用NFS，存在單點故障，可以DRBD+HeartBeat+NFS部署高可用，如果單臺壓力過大，考慮使用分布式文件系統，如GlusterFS、MooseFS等。

第六層：數據庫緩存

利用緩存技術，把熱數據緩存到內存中，如果請求的數據在緩存中，就直接返回，否則去數據庫中取，并更新把拿的數據更新到緩存系統，提高讀性能，降低數據庫壓力。緩存實現有本地緩存和分布式緩存，本地緩存是將數據緩存到本地服務器內存中或者文件中。分布式緩存是將數據緩存到內存中，是分布式的，可以緩存海量數據，擴展性好。主流的分布式緩存系統有Memcached和Redis，Memcached性能穩定，速度很快，QPS可達8w左右。如果想數據持久化就選擇用Redis，性能不低于Memcached。

第七層：數據庫

這層在整個網站架構中起著主導型作用，直接決定用戶體驗，相對架構優化也比較復雜，核心思路：減少請求層，盡可能讓前端層返回用戶請求的數據，減少后端服務器訪問頻率，最重要是數據庫層。

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文章標題：高性能網站建設實戰網站架構分析與優化
文章鏈接：http://m.2m8n56k.cn/news/192382.html

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