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标题: 大型网站后台架构的Web Server与缓存 [打印本页]
作者: yuyang911220    时间: 2016-8-13 17:27     标题: 大型网站后台架构的Web Server与缓存

1.1 Web server　　Web server 用来解析HTTP协议。当web服务器接收到一个HTTP请求时，会返回一个HTTP响应，例如送回一个HTML页面。为了处理一个请求，web服务器可以响应一个静态页面或者图片。进行页面跳转，或者把动态响应的产生委托给一些其它的程序完成，比如CGI, JSP, Servlets, ASP.NET，PHP脚本。
　　当用户访问一个网站时，首先用户通过查询DNS服务器，得到该域名对应的IP地址，然后使用这个IP地址来进行访问。用户的请求是一个url地址，在web服务器端，url地址对应web服务器上的文件系统中的某个网站文件的路径。Web server的作用就是解析HTTP协议，通过用户发来请求的url地址从web服务器的文件系统中找到用户需要的HTML页面、静态文件，然后返回给用户。如果用户访问的是动态页面，则将请求转发到应用服务器来执行。
　　1.1.1 FastCGI　　1.1.1.1 CGI　　CGI(Common Gateway Interface) ，指运行在服务器上，提供同客户端HTML页面的接口。多数CGI程序被用来解释处理来自表单的输入信息，并在服务器产生相应的处理，或将相应的信息反馈给浏览器。
　　1.1.1.2 FastCGI　　FastCGI是语言无关的、可伸缩架构的CGI开放扩展，其主要行为是将CGI解释器进程保持在内存中并因此获得较高的性能。而CGI解释器的反复加载是CGI性能低下的主要原因。如果CGI解释器保持在内存中并接受FastCGI进程管理器的调度，则可以提供良好的性能、伸缩性能和Fail-over特性等。
　　FastCGI的工作原理如下：
　　(1) FastCGI进程管理器自身初始化，启动多个CGI解释器进程(多php-cgi进程)并等待来自web server的连接。启动php-cgi FastCGI进程时，可以配置以TCP和UNIX套接字两种方式启动。
　　(2) 当客户端请求到达web服务器时，web服务器将请求采用TCP协议或者UNIX套接字方式转发到FastCGI主进程，FastCGI主进程选择并连接到一个CGI解释器(子进程)。Web服务器将CGI环境变量和标准输入法发送到FastCGI子进程php-cgi。
　　(3) FastCGI子进程完成处理后，将标准输出和错误信息从同一连接返回web服务器。当FastCGI子进程关闭连接时，请求便告知处理完成。FastCGI子进程接着等待并处理来自FastCGI进程管理器的下一个连接。
　　FastCGI的优点如下：
　　(1) 稳定性。FastCGI是以独立的进程池运行CGI，单独一个进程死掉，系统可以轻松的丢弃，然后重新分配新的进程。
　　(2) 安全性。FastCGI和宿主Server完全独立，FastCGI如果down了，不会影响到Server的性能。
　　(3) 高性能。FastCGI和宿主Server分开，大负荷的IO处理留给web server进行，比如大量图片、CSS等静态文件的IO操作，完全由web server处理完成。[2]
　　1.1.1.3 Lighttpd服务器　　Lighttpd是一个具有非常低的内存开销，CPU占用率低，性能好的轻量级Web Server。支持FastCGI, CGI, 输出压缩，URL重写，Alias等重要功能。
　　Lighttpd使用FastCGI方式运行php。
　　1.1.1.4 Apache服务器　　Apache是世界上使用最多的web服务器，市场占有率50%以上。Apache支持SSL技术，支持多个虚拟主机。Apache是以进程为基础结构，进程相对线程消耗更多系统资源。相对Lighttpd和Nginx，Apache是一款重量级的web服务器。总体来讲，Apache web 服务器具有以下特性:
　　(1)  支持HTTP1.1通信协议。
　　(2)  支持通用网关接口。
　　(3)  支持基于ip、域名、端口的虚拟主机。
　　(4)  支持服务器端包含指令(ssl)。
　　(5)  支持FastCGI。
　　(6)  支持url重写。
　　1.1.1.5 Nginx服务器　　Nginx是俄罗斯人Igor Sysoev编写的一款高性能HTTP和反向代理服务器。Nginx能够选择高效的epoll(Linux 2.6内核)、kqueue(FreeBSD)、eventport(Solaris 10)作为网络I/O模型，在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器很好的替代者，因为在同样并发连接的情况下，Nginx相对Apache占用更少的系统资源。[3]
　　1.1.1.6 Lighttpd、Apache、Nginx比较　　Lighttpd是一个单进程模型的web server，内存使用量很小。Nginx在内存分配方面，表现良好。它使用多线程来处理请求，这使得多个线程之间可以共享内存资源，从而使它的内存使用量大大减少。此外，Nginx使用分阶段的内存分配策略，按需分配，及时释放，所以总体占用内存很小。可以支持较大的并发连接数。Apache在运行时使用较大的内存，Apache是多进程模型。Apache使用基于内存池策略的内存管理方法，这种方法使得Apache在运行开始时便一次性申请大片内存作为内存池，这样在随后需要的时候只在内存池中直接获取，不需要再分配。显然，Apache很占用内存。根据国内金山技术经理、系统架构师张宴给出的统计信息，2009年的web server使用情况如表4-1-1-5所示。   
　　表4-1-1-5  各种web server市场占有率排名
Web server
2008.12使用数
占有率
2009.01使用数
占有率
占有率变化
Apache
95678052
51.24%
96947298
52.26%
+1.02%
IIS
63126940
33.81%
61038371
32.91%
-0.90%
Google
10455103
5.60%
9868819
5.32%
-0.28
Nginx
3354329
1.80%
3462551
1.87%
+0.07%
Lighttpd
3046333
1.63%
2989416
1.61%
-0.02%
　　1.2 缓存　　在计算机系统中，缓存有很多种。比如CPU内部的一级缓存、二级缓存。文件系统的缓存，磁盘的缓存。在大型网站的后台部署过程中，也灵活运用了各级缓存。主要有客户端的浏览器缓存，服务器端的web server自身缓存，代理缓存，分布式缓存，数据库自身的缓存等。本节主要分析一下代理缓存和分布式缓存。
　　1.2.1 代理缓存　　在网站后台架构中，代理缓存主要部署在web server之上，当用户对网站后台发起连接请求时，用户请求先到代理缓存中去查找，如果命中，则将请求返回给用户，如果没有命中，则代理缓存将请求发到web server，然后web sever将请求复制一份到代理缓存中，同时把请求返回给客户。
　　常用的代理缓存有varnish和squid。如图4-2-1所示。

图4-2-1 代理缓存(黄色部分)


　
作者: yuchengze    时间: 2016-8-20 13:00

很好的帖子，感谢楼主的分享



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