Web應用服務器常用的優(yōu)化方法總結

　　關于Web負載，除了對Web負載的特征進行分析以便在評測時更好地再現(xiàn)真實負載之外，還要考慮Web服務器所在的網(wǎng)絡環(huán)境下負載的情況。人們不僅要求服務器滿足正常的工作負載要求，而且在高峰時期依然要保持較高的吞吐量。但是，服務器在高負載的情況下的性能表現(xiàn)往往低于人們的期望。

　　服務器過載的情況分為兩種：一種為瞬間過載，即服務器暫時的、短時間的超載，這種情況主要是由服務器負載的特點引起的。大量的研究表明，Web請求的網(wǎng)絡通信量分布是自相似的，即Web請求的通信量可以在很大范圍內有顯著的變化。這就造成服務器常常短時間的超載，但這樣情況持續(xù)的時間一般很短。一種是服務器長時間的超載，這種情況一般是由某一特殊事件引起的，例如服務器受到拒絕服務攻擊或者發(fā)生了“活鎖”現(xiàn)象。

　　第一種服務器超載情況是不可避免的，但第二種情況則可以通過對服務器改進來改善。拋開惡意的攻擊不算，仔細分析服務器處理信息包的過程可以發(fā)現(xiàn)，造成系統(tǒng)在超載情況下性能下降的根本原因是高優(yōu)先級處理階段對CPU的不公平搶占。

　　因此，如果限制高優(yōu)先級處理階段對CPU的占用率，或者限制處理高優(yōu)先級的CPU個數(shù)，都可以減輕或者消除收包活鎖現(xiàn)象。具體的可以采用以下的方法：

　　1、采用輪詢機制。為了減少中斷對系統(tǒng)性能的影響，在負載正常的情況下采用“下半處理” 的方法就非常有效，而在高負荷情況下，采用這個方法仍然會造成活鎖現(xiàn)象，這時可以采用輪詢機制。雖然這個方法在負載正常的情況下會造成資源的浪費和響應速度降低，但在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)頻繁到達服務器時就要比中斷驅動技術有效的多。

　　2、減少上下文切換。這種方法不管服務器在什么情況下對性能改善都很有效，這時可以采用引入核心級(kerne1—leve1)或硬件級數(shù)據(jù)流的方法來達到這個目的。核心級數(shù)據(jù)流是將數(shù)據(jù)從源通過系統(tǒng)總線進行轉發(fā)而不需要使數(shù)據(jù)經(jīng)過應用程序進程，這個過程中因為數(shù)據(jù)在內存中，因此需要CPU操作數(shù)據(jù)。

　　硬件級數(shù)據(jù)流則是將數(shù)據(jù)從源通過私有數(shù)據(jù)總線或是雖等DMA通過系統(tǒng)總線進行轉發(fā)而不需要使數(shù)據(jù)經(jīng)過應用程序進程，這個過程不需要CPU操作數(shù)據(jù)。這樣在數(shù)據(jù)傳輸過程中不需要用戶線程的介入，減少了數(shù)據(jù)被拷貝的次數(shù)，減少了上下文切換的開銷。

　　3、減低中斷的頻率(主要是針對高負荷情況的方法)。這里主要有兩種方法：批中斷和暫時關閉中斷。批中斷可以在超載時有效的抑制活鎖現(xiàn)象，但對服務器的性能沒有什么根本性的改進;當系統(tǒng)出現(xiàn)接收活鎖跡象時，可以采用暫時關閉中斷的方法來緩和系統(tǒng)的負擔，當系統(tǒng)緩存再次可用時可以再打開中斷，但這種方法在接收緩存不夠大的情況下會造成數(shù)據(jù)包丟失。

　　Web服務器性能是整個Web系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)，提高Web服務器的性能也是人們長久以來一直關注的課題。這里通過對Web服務器的工作原理和現(xiàn)有的優(yōu)化方法和技術的分析，得出了對待Web服務器性能的提高也應該具體問題具體分析，要在具體的應用環(huán)境中，根據(jù)其特點來采取相應的優(yōu)化措施。