有一個(gè)計(jì)算機(jī)小白（我們今天的主人公），閑來無聊搭建了一個(gè)化妝品電商網(wǎng)站。他的網(wǎng)站有3個(gè)部分構(gòu)成，一部分是社區(qū)（類似于新浪微博）、另一部分是電商、最后一部分是直播（嗯沒錯(cuò)直播）。萬萬沒有想到這個(gè)網(wǎng)站真是骨骼驚奇，從建立起開始天天流量激增。這可高興壞了小白（已經(jīng)開始盤算上市敲鐘了），高興之余小白發(fā)現(xiàn)原來基于lnmp（linux+nginx+mysql+php Web2.0的經(jīng)典配置）的網(wǎng)站越來越卡，于是勤奮的小白開始他的網(wǎng)站優(yōu)化之路。工作之余，小白寫下了這篇用來記錄一路心路歷程。（本故事純屬虛構(gòu)，如有雷同算我抄襲你。我也是不是文中的小白，我倒想是他，但是我的私人網(wǎng)站日dau不過10...）。
1. 搭建LNMP網(wǎng)站
小白打開了阿里云猶豫再三選中了最低的配置。就算是最低的配置（1Mb帶寬, 512MB內(nèi)存 1核CPU, 20GB硬盤）一年也要500多大洋，創(chuàng)業(yè)么不出點(diǎn)血能叫創(chuàng)業(yè)？哦 對了，還是需要從萬網(wǎng)上面挑選了一個(gè)域名吧。經(jīng)過一番配置終于把域名 www.54-250.com解析到了對應(yīng)的服務(wù)器IP了（后面還有漫長的備案手續(xù)，暫時(shí)不表啦）。
那么商城系統(tǒng)用什么？ 自己開發(fā)？這輩子都不可能自己開發(fā)！
搗鼓一番終于小白終于把PHP-Shop（一個(gè)虛構(gòu)的商城系統(tǒng)）安裝到了服務(wù)器上面了。打開chrome輸入域名加載，華麗的商城頁面加載了出來。趕緊進(jìn)到后臺(tái)添加了幾個(gè)商品，就這樣 小白商城就這樣開了起來。沉靜在創(chuàng)業(yè)剛剛開始的興奮勁中，小白已經(jīng)開始思索上市的事情了。
Tips: Nginx的
gzip和sendfile開關(guān)最好是開啟的這樣會(huì)使得性能更高。
gzip和sendfile用來做什么的 gzip很簡單，就是壓縮了HTML和資源的體積，減少了網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量性能當(dāng)然會(huì)好了。那么sendfile是用來干什么的？這是linux zero-copy的一個(gè)特性，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)程序如果要發(fā)送一個(gè)文件（這里指的 css JavaScript這些靜態(tài)資源），需要先把文件內(nèi)容讀取到內(nèi)存中（詳細(xì)過程：從硬盤拷貝到內(nèi)核數(shù)據(jù)空間，再從內(nèi)核數(shù)據(jù)空間拷貝到用戶態(tài)），然后再把數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的對端（內(nèi)存的數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)核數(shù)據(jù)空間，然后發(fā)送給網(wǎng)卡）。這個(gè)過程中存在多次用戶空間數(shù)據(jù)和內(nèi)核數(shù)據(jù)空間的數(shù)據(jù)拷貝（仔細(xì)想想這個(gè)是不是多余的，畢竟數(shù)據(jù)只是來回拷貝 沒有變化）。linux就是針對這個(gè)情況做了特殊優(yōu)化，nginx的sendfile就是利用了這個(gè)特性。
2. CDN
小白商城 運(yùn)營有一段時(shí)間了，日活躍用戶也越來越多，大部分都是從搜索引擎過來的。隨著活躍用戶越來越多小白發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站打開越來越慢，從原來只要3秒現(xiàn)在需要20多秒了。 阿里云也發(fā)來數(shù)條告警短信：云服務(wù)器的IO已經(jīng)到峰值。小白隨手打開了chrome的inspect并刷新了頁面，很快發(fā)現(xiàn)原來網(wǎng)站的圖片太多了。圖片加載占據(jù)了90%的時(shí)間，而且加載速度還慢。
“是時(shí)候上CDN了!” 小白暗道。
CDN的全稱是Content Delivery Network, 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)主要用來通過中心平臺(tái)的負(fù)載均衡、內(nèi)容分發(fā)、調(diào)度等功能模塊，使用戶就近獲取所需內(nèi)容，降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高用戶訪問響應(yīng)速度和命中率（這是百度百科里面的話）。用大白話說就是瀏覽器對于網(wǎng)站上面的靜態(tài)資源（圖片、CSS、JS）的訪問可以通過DNS的CNAME記錄，把原來訪問資源的url映射到CDN的域名上面去。然后瀏覽器會(huì)去最近的CDN服務(wù)器（區(qū)域上面挨著近的）獲取數(shù)據(jù)（如果沒有數(shù)據(jù)，CDN會(huì)向他的上級(jí)獲取數(shù)據(jù)，如果上級(jí)還沒有數(shù)據(jù)就會(huì)向源內(nèi)容獲取數(shù)據(jù)，俗稱“回源”）。CDN會(huì)在一定時(shí)間里面Cache這個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)诙卧L問的時(shí)候就可以直接從Cache返回了，速度就上來了。
通過設(shè)置了子域名
img.54-250.com 和 res.54-250.com 2個(gè)域名的CNAME記錄并把所有的image css javascript的url遷移到這2個(gè)子域名下。刷新下頁面網(wǎng)站加載速度又快了起來，小白露出邪惡的微笑。
3. 數(shù)據(jù)庫主從
小白商城自從上次上了CDN后沒多久后用戶又激增了，日DAU到3w了（全是錢啊）。但是頁面又開始卡頓了，小白第一時(shí)間查詢了CDN的系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)問題并不是出現(xiàn)在CDN上面。手動(dòng)點(diǎn)擊刷新瀏覽器上面的刷新按鈕后有幾次竟然出現(xiàn)了Mysql Connection Error。小白這下明白， 這是數(shù)據(jù)庫到了訪問的上限了。為了緩解問題首先先去阿里云上面提升了配置（4Mb帶寬， 4GB內(nèi)存，500G SSD硬盤），升級(jí)后訪問速度又再次快了起來。但是小白擔(dān)憂了起來，萬一數(shù)據(jù)庫損壞不能恢復(fù)了那我的心血不就付諸東流了。越想越擔(dān)心還是把數(shù)據(jù)單獨(dú)抽離出來做個(gè)主從熱備份吧。
Mysql主從：mysql集群特性，通過簡單的mysql的配置就可以讓多臺(tái)mysql數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組合 master-slave架構(gòu)。在master-slave架構(gòu)下，只能對master服務(wù)器進(jìn)行寫操作。master數(shù)據(jù)庫服務(wù)器會(huì)把數(shù)據(jù)變動(dòng)寫入binlog中，并發(fā)送給slave機(jī)器（slave機(jī)器還可以有自己的slave機(jī)器）同步數(shù)據(jù)（事實(shí)上從分布式架構(gòu)上面來說這種設(shè)計(jì)不能保證數(shù)據(jù)絕對的一致性）。但是master和slave可以同時(shí)抗讀（可能有人會(huì)覺得，如果slave當(dāng)下數(shù)據(jù)有可能和master不完全一樣咋辦？是存在這個(gè)問題，要適當(dāng)規(guī)避）。
Myqsl主主：mysql集群的另一種搭建方式，多臺(tái)服務(wù)器都是master機(jī)器，互相同步binlog。在這種情況下所有的機(jī)器都可以寫入，但是要做寫入隔離（試想一下，A、B兩臺(tái)服務(wù)器互為 master-master架構(gòu)。同時(shí) 給A服務(wù)器 set id = 1， 給B服務(wù)器 set id = 2，稍后A把id = 1的信息發(fā)送給了B， B把id = 2的信息發(fā)送給了A。那么問題就來了到底id是多少？如圖所示）所以對于同一個(gè)數(shù)據(jù)的設(shè)置必須hash到其中一臺(tái)機(jī)器，保證數(shù)據(jù)寫入的有序性。所有的服務(wù)器都是用來抗讀，問題和主從架構(gòu)下類似。
小白經(jīng)過一番思索后決定使用，多主多從的架構(gòu)：
通過搭建雙主服務(wù)器，master后有拖著2個(gè)slave服務(wù)器。通過對
PHP-Shop的數(shù)據(jù)庫的操作邏輯加以了修改后，對寫操作做了Hash操作（寫隔離），對讀取可以隨機(jī)訪問了任何一臺(tái)服務(wù)器, 把原來服務(wù)器的數(shù)據(jù)同步過來后這套架構(gòu)就正式上線了。經(jīng)過這樣一輪大刀闊斧的修改后，網(wǎng)站的速度又快了起來。再也沒有出現(xiàn)過Mysql Connection Error了。
5. 局域網(wǎng)隔離
這段時(shí)間小白商城一直快速發(fā)展著（連小白都覺得某明奇妙）已經(jīng)快到日dau 5w了。這天小白突然收到服務(wù)器流量反常激增的短信。跑到阿里云后臺(tái)一瞧，發(fā)現(xiàn)居然是一臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器收到大量的莫名其妙的IP發(fā)來的數(shù)據(jù)包。小白立刻明白了這是被DDOS攻擊了（互聯(lián)網(wǎng)最沒有技術(shù)含量的攻擊，分CC和SYNC 2種，都是通過發(fā)送大量數(shù)據(jù)包來消耗服務(wù)器資源或者帶寬資源）。還好數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器之前在配置的時(shí)候設(shè)置了iptable白名單，但是這臺(tái)服務(wù)器的帶寬還是被吃滿了。幸好這次的攻擊事件沒有帶來什么本質(zhì)的損失，但是小白還是心有余悸。于是開始對后臺(tái)架構(gòu)開始了新一輪的改造計(jì)劃。
實(shí)施如下：
通過組件局域網(wǎng)，對外網(wǎng)的接入是一個(gè)網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)把數(shù)據(jù)接入到局域網(wǎng)里面，傳遞給了邏輯服務(wù)器，邏輯服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫集群都運(yùn)行在局域網(wǎng)內(nèi)。
網(wǎng)關(guān)：也是一臺(tái)服務(wù)器，只是這臺(tái)服務(wù)器比較特殊,它有2個(gè)網(wǎng)卡。其中一個(gè)網(wǎng)卡是外網(wǎng)網(wǎng)卡，接受公網(wǎng)的數(shù)據(jù)請求。另一個(gè)是內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)卡，它接入了內(nèi)網(wǎng)的交換機(jī)可以和內(nèi)網(wǎng)的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
局域網(wǎng)防火墻：局域網(wǎng)的交換機(jī)都是帶有防火墻。所謂防火的策略總結(jié)成一句話，如果防火墻沒有之前沒有和外網(wǎng)的地址通訊過，那么當(dāng)這個(gè)地址發(fā)送來數(shù)據(jù)，防火墻就會(huì)丟掉（話說就算不丟掉，按照路由器和交換機(jī)的路由策略也不知道發(fā)給誰...）。有了防火墻等于有了一個(gè)隔離，使得內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)必須走網(wǎng)關(guān)才能和公網(wǎng)通訊。這樣內(nèi)網(wǎng)的服務(wù)器就算有漏洞（數(shù)據(jù)庫弱口令等等）也不會(huì)輕易被外網(wǎng)黑客利用。對外只暴露了網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)上面基本上只部署數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)，并不部署數(shù)據(jù)庫之類的軟件。所以也保障了數(shù)據(jù)在內(nèi)網(wǎng)的安全性（由于防火墻的這個(gè)特性，所以在做p2p直連的時(shí)候需要做防火墻滲透，暫時(shí)不表）。
小白購買了阿里云的VPC（阿里云虛擬私有網(wǎng)絡(luò)，類似于局域網(wǎng)），折騰了數(shù)天。那么在網(wǎng)關(guān)服務(wù)器上面到底應(yīng)該部署什么軟件比較好？
【not end】接下文 一步一步構(gòu)建高性能Web服務(wù)網(wǎng)站（2）
版權(quán)所有，如有轉(zhuǎn)載請聯(lián)系我本人http://www.breakerror.com/?p=218
