先看網(wǎng)站架構(gòu)圖：

以上網(wǎng)站架構(gòu)廣泛運(yùn)用中大型網(wǎng)站中，本文從架構(gòu)每一層分析所用主流技術(shù)和解決手段，有助于初入網(wǎng)站運(yùn)維朋友們，進(jìn)一步對網(wǎng)站架構(gòu)認(rèn)識，從而自己形成一套架構(gòu)概念。

第一層：CDN

國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分布主要南電信北聯(lián)通，造成跨地區(qū)訪問延遲大問題，對于有一定訪問量網(wǎng)站來說，增加CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）層可有效改善此現(xiàn)象，也是網(wǎng)站加 速的最好選擇。CDN把網(wǎng)站頁面緩存到全國分布的節(jié)點(diǎn)上，用戶訪問時從最近的機(jī)房獲取數(shù)據(jù)，這樣大大減少網(wǎng)絡(luò)訪問的路徑。如果想自己搭建CDN，不建議這 么做，因?yàn)槭裁茨兀科鋵?shí)說白了，就是什么事別往運(yùn)維上攔。CDN架構(gòu)部署不復(fù)雜，影響效果的因素卻很多，后期管理維護(hù)也比較復(fù)雜，想達(dá)到預(yù)期的效果確非易 事，這是一個費(fèi)力不討好的活，最后老板還是感覺是你能力不足。建議找專做CDN的公司，費(fèi)用也不貴，有抗流量攻擊能力，效果也很好，運(yùn)維也少很多事，何樂 而不為呢！

第二層：反向代理（網(wǎng)頁緩存）

如果CDN沒有緩存要請求的數(shù)據(jù)則向這層發(fā)起請求，在代理服務(wù)器配置緩存功能（本地），代理服務(wù)器就查找本地緩存是否有CDN請求的數(shù)據(jù)，如果有就直接返回給CDN，如果沒有則請求后端負(fù)載均衡器然后轉(zhuǎn)發(fā)給WEB服務(wù)器返回數(shù)據(jù)給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器再將結(jié)果給CDN。代理服務(wù)器一般緩存不經(jīng)常變動的靜態(tài)頁面，如image、js、css、html等，主流的緩存軟件有Squid、Varnish、Nginx。

第三層：負(fù)載均衡

訪問量較大的網(wǎng)站都會用到負(fù)載均衡，因?yàn)檫@是解決單臺服務(wù)器性能瓶頸的最好辦法。反向代理將請求轉(zhuǎn)發(fā)給負(fù)載均衡器，負(fù)載均衡器根據(jù)算法（輪訓(xùn)、負(fù)載 情況選擇后端等）交給后端WEB服務(wù)處理，WEB服務(wù)處理完成后直接返回數(shù)據(jù)給反向代理服務(wù)器。負(fù)載均衡合理分配請求給后端多臺WEB服務(wù)器，減輕單臺服 務(wù)器并發(fā)負(fù)載，并保證服務(wù)可用性。主流的負(fù)載均衡軟件有LVS、HAProxy、Nginx。

第四層：WEB服務(wù)

WEB服務(wù)是處理用戶請求的，WEB服務(wù)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(yīng)對其進(jìn)行調(diào)優(yōu)，讓W(xué)EB服務(wù)發(fā)揮到最佳狀態(tài)。常見的WEB服務(wù)有Apache和Nginx。

Apache優(yōu)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(jìn)去：

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

deflate配置參數(shù)：

DeflateCompressionLevel6      #壓縮等級（1-9），數(shù)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(jìn)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(jī)制有三種用法：全局、目錄和虛擬主機(jī)

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(wù)器獲取新的
ExpiresDefault "accessplus 1 days"       #默認(rèn)任意格式的文檔都是1天后過期
ExpiresByTypetext/html "access plus 12 months" 
ExpiresByTypeimage/jpg "access plus 12 months"   #jpg格式圖片緩存12月

3).工作模式選擇及優(yōu)化

apache有兩種常見工作模式，worker和prefork，默認(rèn)是worker，是混合型的MPM（多路處理模塊），支持多進(jìn)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(fā)能力，系統(tǒng)資源開銷也小于基于進(jìn)程的MPM，由于線程使用進(jìn)程內(nèi)存空間，進(jìn)程崩潰會導(dǎo)致其下線程崩潰。而 prefork是非線程型MPM，進(jìn)程占用系統(tǒng)資源也比worker多，由于進(jìn)程處理連接，在工作效率上也比worker更穩(wěn)定。可通過apache2 l查看當(dāng)前工作模式，在編譯時使用—with-mpm參數(shù)指定工作模式。根據(jù)自己業(yè)務(wù)需求選擇不同工作模式，再適當(dāng)增加工作模式相關(guān)參數(shù)，可提高處理能 力。

配置參數(shù)說明：

StartServers      8   #默認(rèn)啟動8個httpd進(jìn)程 
MinSpareServers    5    #最小的空閑進(jìn)程數(shù) 
MaxSpareServers    20   #最大的空閑進(jìn)程數(shù)，如果大于這個值，apache會自動kill一些進(jìn)程 
ServerLimit      256   #服務(wù)器允許進(jìn)程數(shù)的上限 
MaxClients       256  #同時最多發(fā)起多少個訪問，超過則進(jìn)入隊(duì)列等待 
MaxRequestsPerChild  4000  #每個進(jìn)程啟動的最大線程 

Nginx優(yōu)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(jié)數(shù)，默認(rèn)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(nèi)存的大小，按數(shù)據(jù)大小的4倍去申請內(nèi)存 
    gzip_http_version 1.0;  #識別http協(xié)議版本 
    gzip_comp_level 2;    #壓縮級別，1壓縮比最小，處理速度最快，9壓縮比最大，處理速度最慢 
    gzip_types text/plainapplication/x-javascripttext/css application/xml image/jpg;  #壓縮數(shù)據(jù)類型 
    gzip_vary on;      #根據(jù)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(shù)據(jù)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(yōu)化

nginx不支持直接調(diào)用或者解析動態(tài)程序（php），必須通過fastcgi（通用網(wǎng)關(guān)接口）來啟動php-fpm進(jìn)程來解析php腳本。也就是 說用戶請求先到nginx，nginx再將動態(tài)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(jìn)行適當(dāng)?shù)膮?shù)優(yōu)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(jié)構(gòu)等級、關(guān)鍵字區(qū)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(yīng)答的超時時間 
    fastcgi_buffer_size 64k;      #指定讀取FastCGI應(yīng)答第一部分需要多大的緩沖區(qū) 
    fastcgi_buffers 4 64k;      #指定本地需要用多少盒多大的緩沖區(qū)來緩沖FastCGI的應(yīng)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(shù)據(jù)塊，默認(rèn)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(yīng)答代碼的緩存1小時 
    fastcgi_cache_valid 301 1d;     #將301應(yīng)答代碼緩存1天 
    fastcgi_cache_valid any 1m;     #將其他應(yīng)答均緩存1分鐘 
{ 
 
php-fpm.conf配置參數(shù)： 
 
pm =dynamic        #兩種控制子進(jìn)程方式（static和dynamic） 
pm.max_children= 5     #同一時間存活的最大子進(jìn)程數(shù) 
pm.start_servers= 2    #啟動時創(chuàng)建的進(jìn)程數(shù) 
pm.min_spare_servers= 1  #最小php-fpm進(jìn)程數(shù) 
pm.max_spare_servers= 3  #最大php-fpm進(jìn)程數(shù) 

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(shí)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(shù)據(jù)，并分配10M內(nèi)存空間。inctive表示1天沒有被訪問的緩存就刪除，默認(rèn)10分鐘。max_size是最大分配磁盤空間 
   server { 
      listen 80; 
      server_name 192.168.1.10; 
      location / { 
        proxy_cache one;   #調(diào)用緩存區(qū) 
        #proxy_cache_valid 200 304 12h; #可根據(jù)HTTP狀態(tài)碼設(shè)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(wǎng)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; 
      } 
} 

小結(jié)：

啟用壓縮模塊可以節(jié)省一部分帶寬，會增加WEB端CPU處理，但在上圖網(wǎng)站架構(gòu)中，WEB端啟用壓縮模塊并沒有起到作用，因?yàn)閭鬏數(shù)缴蠈幼叩氖蔷钟?網(wǎng)。對于直接面向用戶的架構(gòu)還是要啟用的。WEB也不用啟用expires模塊，因?yàn)橛辛朔聪虼矸?wù)器和CDN，所以到不了用戶瀏覽器，開啟起不到作 用。

如果反向代理使用nginx做代理，可開啟expires模塊，將靜態(tài)文件緩存到用戶瀏覽器，瀏覽器發(fā)起請求時，先判斷本地緩存是否有請求的數(shù)據(jù)，如果有再判斷是否過期，如果不過期就直接瀏覽緩存數(shù)據(jù)，哪怕服務(wù)器資源已經(jīng)改變，所以要根據(jù)業(yè)務(wù)情況合理設(shè)置過期時間。

5. 利用PHP緩存器提高代碼執(zhí)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(jìn)行代碼編譯，這就意味著重復(fù)的編譯工作會增加服務(wù)器負(fù)載。有了緩存器 就會把每次編譯后的數(shù)據(jù)緩存到共享內(nèi)存中，下次訪問直接使用緩沖區(qū)已編譯好的代碼，從而避免重復(fù)的編譯過程，以加快其執(zhí)行效率。因此PHP網(wǎng)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(tài)頁面和靜態(tài)頁面分離到不同服務(wù)器上處理，比如使用web是nginx，可以讓fastcgi部署到單獨(dú)一臺服務(wù)器，專 門解析php動態(tài)頁面，靜態(tài)頁面默認(rèn)由nginx處理，并做好緩存策略。再比如一個商城網(wǎng)站，會有大量的圖片，可以考慮增加文件服務(wù)器組，將請求圖片和上 傳圖片的都交給文件服務(wù)器處理。文件服務(wù)器主流使用NFS，存在單點(diǎn)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(tǒng)，如GlusterFS、MooseFS等。

《DRBD + Heratbeat + NFS 高可用文件共享存儲》：http://blog.jobbole.com/94718/

第六層：數(shù)據(jù)庫緩存

利用緩存技術(shù)，把熱數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中，如果請求的數(shù)據(jù)在緩存中，就直接返回，否則去數(shù)據(jù)庫中取，并更新把拿的數(shù)據(jù)更新到緩存系統(tǒng)，提高讀性能，降低 數(shù)據(jù)庫壓力。緩存實(shí)現(xiàn)有本地緩存和分布式緩存，本地緩存是將數(shù)據(jù)緩存到本地服務(wù)器內(nèi)存中或者文件中。分布式緩存是將數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中，是分布式的，可以緩 存海量數(shù)據(jù)，擴(kuò)展性好。主流的分布式緩存系統(tǒng)有Memcached和Redis，Memcached性能穩(wěn)定，速度很快，QPS可達(dá)8w左右。如果想數(shù)據(jù) 持久化就選擇用Redis，性能不低于Memcached。

第七層：數(shù)據(jù)庫

這層在整個網(wǎng)站架構(gòu)中起著主導(dǎo)型作用，直接決定用戶體驗(yàn)，相對架構(gòu)優(yōu)化也比較復(fù)雜，具體請參考博文：《運(yùn)維角度淺談 MySQL 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化》

核心思路：減少請求層，盡可能讓前端層返回用戶請求的數(shù)據(jù)，減少后端服務(wù)器訪問頻率，最重要是數(shù)據(jù)庫層。