Web架构设计的经验分享
服务器的CPU和内存压力测试
Jun
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七、 从LiveJournal后台发展看大规模网站性能优化方法
LiveJournal是99年始于校园中的项目，几个人出于爱好做了这样一个应用，以实现以下功能：
博客，论坛
社会性网络，找到朋友
聚合，把朋友的文章聚合在一起
LiveJournal采用了大量的开源软件，甚至它本身也是一个开源软件。
在上线后，LiveJournal实现了非常快速的增长：
2004年4月份：280万注册用户。
2005年4月份：680万注册用户。
2005年8月份：790万注册用户。
达到了每秒钟上千次的页面请求及处理。
使用了大量MySQL服务器。
使用了大量通用组件。
二、LiveJournal架构现状概况
三、从LiveJournal发展中学习
LiveJournal从1台服务器发展到100台服务器，这其中经历了无数的伤痛，但同时也摸索出了解决这些问题的方法，通过对 LiveJournal的学习，可以让我们避免LJ曾经犯过的错误，并且从一开始就对系统进行良好的设计，以避免后期的痛苦。
下面我们一步一步看LJ发展的脚步。
1、一台服务器
一台别人捐助的服务器，LJ最初就跑在上面，就像Google开始时候用的破服务器一样，值得我们尊敬。这个阶段，LJ的人以惊人的速度熟悉的 Unix的操作管理，服务器性能出现过问题，不过还好，可以通过一些小修小改应付过去。在这个阶段里LJ把CGI升级到了FastCGI。
最终问题出现了，网站越来越慢，已经无法通过优过化来解决的地步，需要更多的服务器，这时LJ开始提供付费服务，可能是想通过这些钱来购买新的服务 器，以解决当时的困境。
毫无疑问，当时LJ存在巨大的单点问题，所有的东西都在那台服务器的铁皮盒子里装着。
2、两台服务器
用付费服务赚来的钱LJ买了两台服务器：一台叫做Kenny的Dell 6U机器用于提供Web服务，一台叫做Cartman的Dell 6U服务器用于提供数据库服务。
LJ有了更大的磁盘，更多的计算资源。但同时网络结构还是非常简单，每台机器两块网卡，Cartman通过内网为Kenny提供MySQL数据库服 务。
暂时解决了负载的问题，新的问题又出现了：
原来的一个单点变成了两个单点。
没有冷备份或热备份。
网站速度慢的问题又开始出现了，没办法，增长太快了。
Web服务器上CPU达到上限，需要更多的Web服务器。
3、四台服务器
又买了两台，Kyle和Stan，这次都是1U的，都用于提供Web服务。目前LJ一共有3台Web服务器和一台数据库服务器。这时需要在3台 Web服务器上进行负载均横。
LJ把Kenny用于外部的网关，使用mod_backhand进行负载均横。
然后问题又出现了：
单点故障。数据库和用于做网关的Web服务器都是单点，一旦任何一台机器出现问题将导致所有服务不可用。虽然用于做网关的Web服务器可以通过保持 心跳同步迅速切换，但还是无法解决数据库的单点，LJ当时也没做这个。
网站又变慢了，这次是因为IO和数据库的问题，问题是怎么往应用里面添加 数据库呢？
4、五台服务器
又买了一台数据库服务器。在两台数据库服务器上使用了数据库同步(Mysql支持的Master-Slave模式)，写操作全部针对主数据库（通过 Binlog，主服务器上的写操作可以迅速同步到从服务器上），读操作在两个数据库上同时进行(也算是负载均横的一种吧)。
实现同步时要注意几个事项：
读操作数据库选择算法处理，要选一个当前负载轻一点的数据库。 在从数据库服务器上只能进行读操作。备好应对同步过程中的延迟，处理不好可能会导致数据库同步的中断。只需要对写操作进行判断即可，读操作不存在同步问 题。
5、更多服务器
有钱了，当然要多买些服务器。部署后快了没多久，又开始慢了。这次有更多的Web服务器，更多的数据库服务器，存在 IO与CPU争用。于是采用了BIG-IP作为负载均衡解决方案。
6、现在我们在哪里：
现在服务器基本上够了，但性能还是有问题，原因出在架构上。
数据库的架构是最大的问题。由于增加的数据库都是以Slave模式添加到应用内，这样唯一的好处就是将读操作分布到了多台机器，但这样带来的后果就 是写操作被大量分发，每台机器都要执行，服务器越多，浪费就越大，随着写操作的增加，用于服务读操作的资源越来越少。
由一台分布到两台
最终效果
现在我们发现，我们并不需要把这些数据在如此多的服务器上都保留一份。服务器上已经做了RAID，数据库也进行了备份，这么多的备份完全是对资源的 浪费，属于冗余极端过度。那为什么不把数据分布存储呢？
问题发现了，开始考虑如何解决。现在要做的就是把不同用户的数据分布到不同的服务器上进行存储，以实现数据的分布式存储，让每台机器只为相对固定的 用户服务，以实现平行的架构和良好的可扩展性。
为了实现用户分组，我们需要为每一个用户分配一个组标记，用于标记此用户的数据存放在哪一组数据库服务器中。每组数据库由一个master及几个 slave组成，并且slave的数量在2-3台，以实现系统资源的最合理分配，既保证数据读操作分布，又避免数据过度冗余以及同步操作对系统资源的过度 消耗。
由一台（一组）中心服务器提供用户分组控制。所有用户的分组信息都存储在这台机器上，所有针对用户的操作需要先查询这台机器得到用户的组号，然后再 到相应的数据库组中获取数据。
这样的用户架构与目前LJ的架构已经很相像了。
在具体的实现时需要注意几个问题：
在数据库组内不要使用自增ID，以便于以后在数据库组之间迁移用户，以实现更合理的I/O，磁盘空间及负载分布。
将userid，postid存储在全局服务器上，可以使用自增，数据库组中的相应值必须以全局服务器上的值为准。全局服务器上使用事务型数据库 InnoDB。
在数据库组之间迁移用户时要万分小心，当迁移时用户不能有写操作。
7、现在我们在哪里
问题：
一个全局主服务器，挂掉的话所有用户注册及写操作就挂掉。
每个数据库组一个主服务器，挂掉的话这组用户的写操作就挂掉。
数据库 组从服务器挂掉的话会导致其它服务器负载过大。
对于Master-Slave模式的单点问题，LJ采取了Master-Master模式来解 决。所谓Master-Master实际上是人工实现的，并不是由MySQL直接提供的，实际上也就是两台机器同时是Master，也同时是Slave， 互相同步。
Master-Master实现时需要注意：
一个Master出错后恢复同步，最好由服务器自动完成。
数字分配，由于同时在两台机器上写，有些ID可能会冲突。
解决方案：
奇偶数分配ID，一台机器上写奇数，一台机器上写偶数
通过全局服务器进行分配(LJ采用的做法)。
Master-Master 模式还有一种用法，这种方法与前一种相比，仍然保持两台机器的同步，但只有一台机器提供服务（读和写），在每天晚上的时候进行轮换，或者出现问题的时候进 行切换。
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