要理解大型分布式網(wǎng)站，你必須知道這些概念

構(gòu)建大型網(wǎng)站服務(wù)器，了解大型分布式網(wǎng)站，你必須知道這些概念！

1.I/O優(yōu)化

增加緩存，減少磁盤訪問(wèn)次數(shù)。

在底層操作系統(tǒng)層面考慮優(yōu)化磁盤管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)最佳磁盤方式策略，尋址策略。

在應(yīng)用層面考慮了設(shè)計(jì)合理的磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊和訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)庫(kù)的策略。例如，我們可以設(shè)計(jì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)索引，通過(guò)搜索地址索引加速和減少磁盤的訪問(wèn)，并通過(guò)異步和非阻塞加速磁盤的訪問(wèn)。

應(yīng)用合理的RAID提升磁盤的策略I/O。

2.Web前端調(diào)優(yōu)

減少網(wǎng)絡(luò)交互次數(shù)(多次請(qǐng)求合并)

減少網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量的大?。▔嚎s）

盡量減少編碼（盡量提前將字符轉(zhuǎn)換為字節(jié)，或減少?gòu)淖址阶止?jié)的轉(zhuǎn)換過(guò)程）

使用瀏覽器緩存

減少Cookie傳輸

頁(yè)面布局合理

使用頁(yè)面壓縮

延遲加載頁(yè)面

CSS在最上面，JS在最下面

CDN

反向代理

頁(yè)面靜態(tài)化

異地部署

3.服務(wù)降級(jí)（自動(dòng)優(yōu)雅降級(jí)）

拒絕和關(guān)閉服務(wù)

4.冪等性設(shè)計(jì)

有些服務(wù)自然具有權(quán)力等性。例如，無(wú)論設(shè)置多少次，用戶的性別都設(shè)置為男性，結(jié)果都是一樣的。然而，對(duì)于轉(zhuǎn)賬交易等操作，問(wèn)題將更加復(fù)雜。服務(wù)呼叫的有效性需要通過(guò)交易編號(hào)等信息進(jìn)行驗(yàn)證。只有有效的操作才能繼續(xù)執(zhí)行。

(注:冪等性是系統(tǒng)接口的外部承諾(而不是實(shí)現(xiàn))。只要接口調(diào)用成功，多次外部調(diào)用對(duì)系統(tǒng)的影響是一致的.聲明為權(quán)力的界面會(huì)認(rèn)為外部調(diào)用失敗是正常的，失敗后會(huì)有重試.）

5.失效轉(zhuǎn)移

如果數(shù)據(jù)服務(wù)器集群中的任何服務(wù)器停機(jī)，則應(yīng)用程序需要將該服務(wù)器的所有讀寫操作重新路過(guò)到其他服務(wù)器，以確保數(shù)據(jù)訪問(wèn)不會(huì)失敗。此過(guò)程稱為故障轉(zhuǎn)移。

故障轉(zhuǎn)移包括:故障確認(rèn)(心跳檢測(cè)和應(yīng)用程序訪問(wèn)故障報(bào)告)、訪問(wèn)故障轉(zhuǎn)移和數(shù)據(jù)恢復(fù)。

數(shù)據(jù)副本不能訪問(wèn)時(shí)，可以快速切換訪問(wèn)數(shù)據(jù)的其他副本，以確保系統(tǒng)可用。

6.性能優(yōu)化

性能優(yōu)化可分為：web優(yōu)化前端性能，優(yōu)化應(yīng)用服務(wù)器性能，優(yōu)化存儲(chǔ)服務(wù)器性能。

1.web前端性能優(yōu)化

瀏覽器訪問(wèn)優(yōu)化：減少http請(qǐng)求；使用瀏覽器緩存；啟用壓縮；css把它放在頁(yè)面的頂部，javaScript放在頁(yè)面底部；減少；Cookie傳輸

CDN加速

反向代理

2.優(yōu)化應(yīng)用服務(wù)器性能

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.優(yōu)化存儲(chǔ)性能

機(jī)械硬盤vs固態(tài)硬盤

B 樹vsLSM樹

RAIDvsHDFS

7.代碼優(yōu)化

多線程（Q:如何保證線程安全？什么是無(wú)鎖機(jī)制？

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平衡重定向負(fù)載

當(dāng)用戶發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，Web通過(guò)修改服務(wù)器HTTP響應(yīng)頭中的Location回到一個(gè)新的標(biāo)記url，然后瀏覽器繼續(xù)要求這個(gè)新的url，實(shí)際上是頁(yè)面重定向。通過(guò)重定向?qū)崿F(xiàn)“負(fù)載均衡”的目標(biāo)。例如，我們正在下載PHP點(diǎn)擊下載鏈接時(shí)，為了解決不同國(guó)家和地區(qū)的下載速度問(wèn)題，它會(huì)返回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)器完成一次訪問(wèn)，性能較差。重定向服務(wù)本身的處理能力可能成為瓶頸，整個(gè)集群的可伸縮國(guó)家模型有限；使用HTTP搜索引擎有可能將302響應(yīng)碼重定向判斷為SEO作弊，降低搜索排名。

DNS負(fù)載平衡的域名分析

DNS（DomainNameSystem）域名分析服務(wù)，域名url其實(shí)是服務(wù)器的別名，實(shí)際映射是一個(gè)IP地址，分析過(guò)程，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也可作為負(fù)載均衡服務(wù)。

事實(shí)上，大型網(wǎng)站總是部分使用DNS域名分析，以域名分析為第一負(fù)載平衡手段，即域名分析得到的一組服務(wù)器實(shí)際上并沒(méi)有提供Web物理服務(wù)器也提供負(fù)載部服務(wù)器也提供負(fù)載平衡服務(wù)，這組內(nèi)部負(fù)載平衡服務(wù)器負(fù)載平衡，將要求分配到真實(shí)的Web服務(wù)器上。

優(yōu)點(diǎn)：將負(fù)載平衡的工作轉(zhuǎn)移給DNS，節(jié)省了網(wǎng)站管理和維護(hù)負(fù)載平衡服務(wù)器的麻煩，同時(shí)也節(jié)省了很多麻煩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(wèn)速度，改善性能。

缺點(diǎn):規(guī)則不能自由定義，映射不能改變IP或者機(jī)器故障很麻煩，還有DNS延遲生效的問(wèn)題。DNS域名服務(wù)提供商負(fù)載平衡的控制，網(wǎng)站無(wú)法對(duì)其進(jìn)行更多的改進(jìn)和更強(qiáng)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，提高網(wǎng)站性能。事實(shí)上，反向代理服務(wù)器處于部署位置Web服務(wù)器前(這樣可以緩存)Web因此，加速訪問(wèn)），這個(gè)位置只是負(fù)載平衡服務(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)載平衡功能，管理一組Web根據(jù)負(fù)載平衡算法將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給不同的服務(wù)器Web服務(wù)器上。Web服務(wù)器處理的響應(yīng)也需要通過(guò)反向代理返回給用戶。由于web因此，服務(wù)器不直接提供外部訪問(wèn)Web服務(wù)器不需要外部使用ip反向代理服務(wù)器需要配置雙網(wǎng)卡和內(nèi)外兩套IP地址。

優(yōu)點(diǎn)：集成反向代理服務(wù)器功能，部署簡(jiǎn)單。

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