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海量高并发处理网站的负载均衡如何设计

  【IT168 应用】随着线上业务的发展,网站面临高并发访问和海量数据流的情况屡见不鲜,系统中的各个核心设备所负担的处理能力和计算强度也会相应增大,使得单一设备根本无法承担。如果淘汰现有设备去做硬件升级,将造成资源的浪费,而且如果以后面临业务量的激增,又不得不再次投入高额的硬件升级成本,甚至性能再卓越的设备也不能满足将来业务量的需求。

  在此种情况下,单纯的网络架构就显得捉襟见肘了,而负载均衡机制则应运而生。服务器负载均衡(Server Load Balancing),其原理是将工作任务相对均衡地分摊到多个节点(服务器集群)上执行,从而提升整个业务系统的性能。诸如LVS、HA Proxy等开源软件,可以在现有的网络基础架构之上建立负载均衡机制,以满足业务增长的需要,对于网站的来说不啻为一种廉价且有效的扩展性选择。

  此外,针对互联网上有可能影响数据传输的各种环节,CDN(Content Delivery Network)内容交付网络的应对方案也适时出现。CDN对网站内容的处理,主要在于利用缓存技术将静态内容快速分发至边缘节点,通过让用户就近取得所需内容,解决 Internet网络拥挤的状况,提高用户访问网站的响应速度,同时也减轻了网站自身系统的性能压力。

  现在看来,貌似我们已经解决了网站发布所面临的所有瓶颈了,但是实际上问题远没有那么简单。一方面,对于数据交互比较频繁的动态内容而言,CDN只能在其中心节点与源数据节点(网站自身系统)之间做有限的传输优化,加速效果远不如静态内容做缓存分发那般明显。

  另一方面,随着线上业务、电子商务等领域的Web内容呈现日渐丰富,涌现出了愈发复杂的业务交付需求,这对网站的发布方而言也意味着将面临更多的挑战。因此,当我们抛开网络的传输质量、带宽拥塞程度等外界因素来看的话,又不得不正视一个问题--影响网站访问效果的最大瓶颈还是在于源数据节点自身的处理性能。

  以电子商务网站这种典型的大型高并发访问量的线上业务为例,其性能瓶颈最容易出现在联机事务处理(OLTP)的环节,例如访问用户进行条目查阅、订单确认等场景。产生这种情况的原因在于,网站的运营方出于数据安全等因素的考虑,是不可能将后台数据库等资源完全向CDN服务商开放的。由此造成,所有涉及到此类动态资源的访问就会频繁地经由CDN网络的边缘节点上溯到源数据节点(即网站自身系统)来请求实时地响应处理。在保障数据安全性的前提下,要解决网站的性能瓶颈问题,必须提高源数据节点的业务处理效率,因此我们还得从网络架构的设计着手。

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