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 優(yōu)化思路淺析

要優(yōu)化 Web 服務(wù)器的性能，我們先來(lái)看看 Web 服務(wù)器在 web 頁(yè)面處理上的步驟：

1. Web 瀏覽器向一個(gè)特定的服務(wù)器發(fā)出 Web 頁(yè)面請(qǐng)求;
2. Web 服務(wù)器接收到 web 頁(yè)面請(qǐng)求后，尋找所請(qǐng)求的 web 頁(yè)面，并將所請(qǐng)求的 Web 頁(yè)面?zhèn)魉徒o Web 瀏覽器;
3. Web 瀏覽器接收到所請(qǐng)求的 web 頁(yè)面內(nèi)容，并將它顯示出來(lái)。

1. Web 服務(wù)器從磁盤(pán)中讀取靜態(tài)頁(yè)面內(nèi)容的速度，也即時(shí)間；
2. Web 服務(wù)器判定請(qǐng)求內(nèi)容是靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)內(nèi)容的時(shí)間；
3. Web 服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求給應(yīng)用服務(wù)器的時(shí)間；
4. 應(yīng)用服務(wù)器處理（解釋）動(dòng)態(tài)內(nèi)容所需的時(shí)間；
5. Web 服務(wù)器返回 Web 內(nèi)容給瀏覽器的響應(yīng)時(shí)間；
6. Web 服務(wù)器接收來(lái)自瀏覽器請(qǐng)求的處理性能；
7. Web 訪問(wèn)請(qǐng)求數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臅r(shí)間：包括從瀏覽器到服務(wù)器，和從服務(wù)器到瀏覽器兩部分；
8. 瀏覽器本地計(jì)算和渲染 Web 內(nèi)容的時(shí)間，即接收內(nèi)容后展現(xiàn)內(nèi)容的時(shí)間。

• Web 服務(wù)器執(zhí)行安全策略檢查的時(shí)間，或者說(shuō)性能；
• Web 服務(wù)器讀取日志文件、寫(xiě)日志內(nèi)容、關(guān)閉對(duì)日志文件訪問(wèn)的時(shí)間，先讀后寫(xiě)再關(guān)閉，這三步中的讀與寫(xiě)又涉及到磁盤(pán)訪問(wèn)性能因素；
• 同時(shí)與 Web 服務(wù)器連接會(huì)話的客戶端數(shù)量大小，即并發(fā)訪問(wèn)量多大。

我們可以將上面一共 11 項(xiàng)影響因素抽像出來(lái)，那么就是：

1. Web 服務(wù)器磁盤(pán)性能；
2. Web 服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器交互的性能；
3. 應(yīng)用服務(wù)器處理動(dòng)態(tài)內(nèi)容的性能，或者說(shuō)動(dòng)態(tài)內(nèi)容應(yīng)用處理性能；
4. 客戶端與 Web 服務(wù)器的連接速度，即網(wǎng)絡(luò)傳輸性能；
5. Web 瀏覽器解釋和渲染 Web 內(nèi)容的性能；
6. Web 訪問(wèn)并發(fā)性能。

性能優(yōu)化實(shí)踐

1. 站點(diǎn)簡(jiǎn)介

一個(gè)社區(qū)論壇站點(diǎn)，采用 Discuz! 論壇程序構(gòu)建，該程序采用主流的 PHP + MySQL 組成。

網(wǎng)站目前有近 5 萬(wàn)注冊(cè)用戶，絕大多數(shù)是國(guó)內(nèi)的用戶，活躍用戶數(shù)在一半左右，每天平均 PV 在 15~20 萬(wàn)，獨(dú)立訪問(wèn) IP 數(shù)在 8000 左右。

2. Web 服務(wù)器性能優(yōu)化需求

網(wǎng)站現(xiàn)部署在國(guó)外的服務(wù)器，租用虛擬主機(jī)來(lái)運(yùn)營(yíng)，因?yàn)樵L問(wèn)量比較大，所以經(jīng)常會(huì)收到虛擬主機(jī)服務(wù)商的流量很大的通知，要求控制下訪問(wèn)量。

另外，虛擬主機(jī)的服務(wù)器在美國(guó)，沒(méi)有在國(guó)內(nèi)租用虛擬主機(jī)的原因是國(guó)內(nèi)網(wǎng)站在備案方面非常繁瑣，在網(wǎng)站一開(kāi)始運(yùn)營(yíng)時(shí)數(shù)據(jù)量和訪問(wèn)量都比較小，所以對(duì)性能要求不高，數(shù)據(jù)量小，所以服務(wù)器在查詢處理數(shù)據(jù)時(shí)速度比較快，也讓人感覺(jué)訪問(wèn)速度不慢，現(xiàn)在隨著數(shù)據(jù)量和訪問(wèn)量的不斷上升，訪問(wèn)速度已明顯下降，到了需要改善訪問(wèn)性能的時(shí)候了。

基于目前該社區(qū)網(wǎng)站的情況，提出的優(yōu)化需求是，國(guó)內(nèi)訪問(wèn)速度需要提升一倍，目前首頁(yè)加載時(shí)間需要 40 秒左右，希望優(yōu)化后能在 20 秒以內(nèi)將首頁(yè)加載完成。

另外提出網(wǎng)站數(shù)據(jù)能夠每天自動(dòng)備份一次，備份數(shù)據(jù)保留一個(gè)月的，以便隨時(shí)恢復(fù)。

上述兩點(diǎn)需求，其中第一條才是性能優(yōu)化需求，第二條是額外的需求了。

3. 性能優(yōu)化方案

根據(jù)其網(wǎng)站的現(xiàn)狀和優(yōu)化需求，結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，加上谷歌的搜索，同時(shí)與網(wǎng)站主不斷確認(rèn)溝通，最終得到以下性能優(yōu)化方案：

由虛擬主機(jī)部署改為獨(dú)立服務(wù)器部署

虛擬主機(jī)受限比較多，無(wú)法自己自定義配置 Web 服務(wù)器，無(wú)法配置 PHP 動(dòng)態(tài)緩存，而且獨(dú)立服務(wù)器可以獨(dú)享內(nèi)存、處理器資源，不再受虛擬主機(jī)商對(duì)每個(gè)虛擬主機(jī)用戶的內(nèi)存和處理器資源占用限制。處理器資源和內(nèi)存資源，對(duì)接受更多并發(fā)訪問(wèn)有直接性能提升效果。

由 Windows 操作系統(tǒng)改為 Linux 操作系統(tǒng)

Web 服務(wù)器采用 Nginx，而不使用 Apache

對(duì) PHP 查詢進(jìn)行動(dòng)態(tài)緩存，使用 eAccelerator 這個(gè)加速器

具體地，我們計(jì)劃對(duì) eAccelerator 進(jìn)行以下設(shè)置優(yōu)化：

• 緩存使用物理內(nèi)存來(lái)進(jìn)行，不使用磁盤(pán)來(lái)緩存。我們知道內(nèi)存的讀寫(xiě)性能是硬盤(pán)的 N 倍，所以在內(nèi)存資源可以安排情況下，強(qiáng)烈建議使用內(nèi)存來(lái)保存 eAccelerator 的緩存內(nèi)容。
• 緩存大小設(shè)置為 32MB，這個(gè)值是操作系統(tǒng)默認(rèn)支持最大的緩存容量。雖然可以通過(guò)修改配置文件來(lái)加大這個(gè)值，但我們覺(jué)得沒(méi)有必要，所以就放棄了。

Nginx 性能優(yōu)化

選用了 Nginx，雖然它的性能很好，但我們?nèi)匀恍枰獙?duì)它進(jìn)行性能優(yōu)化，在這個(gè)案例中，我們做了以下優(yōu)化：

• 使用 8 個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程大約需要 20M 內(nèi)存消耗，這里一共使用了 150M 左右的內(nèi)存。
• 充分使用主服務(wù)器的 CPU 內(nèi)核：

           四核，使用 CPU 粘性配置選項(xiàng)(worker_cpu_affinity)，每核處理器分配兩個(gè)進(jìn)程。

• 開(kāi)啟 gzip 壓縮功能：

          gzip 壓縮對(duì) JS, CSS, XML 壓縮效果非常好，能壓縮一半，即減少一倍的傳輸時(shí)間；

         對(duì)圖片文件，JPG 已經(jīng)壓縮過(guò)的，它的壓縮性能要少一些。

• 圖片本地緩存 1 天：

          網(wǎng)站上的圖片很多，通常一張圖片上傳后，不會(huì)頻繁的修改，只會(huì)頻繁的訪問(wèn)，所以將圖片放在 Nginx 緩存里，可以減少服務(wù)器訪問(wèn)加載次數(shù)，提升訪問(wèn)速度。

• JS、CSS 文件本地緩存 7 天：

         這兩種網(wǎng)頁(yè)文件，平時(shí)都不會(huì)去修改它，將它緩存起來(lái)，可以減少加載次數(shù)，提升訪問(wèn)速度。

         為什么這兩種文件不和圖片一起設(shè)置緩存有效期，是考慮了不同文件的修改頻率不一樣。

• Nginx 日志每天切割一次：

這個(gè)優(yōu)化項(xiàng)能大大減小 Nginx 日志文件的大小，經(jīng)過(guò)一周的查看，每天的日志文件是 50M 左右，如果不是每天切割，用月切割，那一個(gè)月的日志文件就是幾個(gè) G，要 Web 服務(wù)器在內(nèi)存里加載這么大的文件，系統(tǒng)本身內(nèi)存不夠用，就自然會(huì)用到磁盤(pán)來(lái)緩存，這就影響性能。

每天 50M 左右，在內(nèi)存上完全可以順利加載，這樣 Nginx 在處理訪問(wèn)時(shí)，可以快速的保存訪問(wèn)日志。

經(jīng)過(guò)上述幾個(gè)優(yōu)化項(xiàng)目，Nginx 這邊一共需要占用 200M 左右內(nèi)存資源。

對(duì) PHP CGI 進(jìn)程性能進(jìn)行優(yōu)化

MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化

因此我們要選擇對(duì)讀表、查詢性能更好的存儲(chǔ)引擎，結(jié)合以前了解的知識(shí)，MySQL 缺省的 MyISAM 引擎就是被設(shè)計(jì)為適合處理讀頻率遠(yuǎn)大于寫(xiě)頻率的環(huán)境，查詢效率相當(dāng)可觀，而且內(nèi)存占用很少，這也與我們租用低內(nèi)存配置的 VPS 相符。

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用