譯者 | 布加迪

審校 | 孫淑娟

迅速增加的用戶和活動已考驗了許多Mastodon服務器的可擴展性，也給廣大管理員帶來了壓力。據IT外媒TechCrunch采訪Mastodon創始人Eugen Rochko的文章介紹，在大批用戶離開Twitter之后，Mastodon在8600臺不同服務器上的月活躍用戶猛增到250萬。這些數字來自2022年12月，采用率在繼續提高。

這個增長勢頭有多快？對服務器又有什么影響？下圖顯示了一個大型實例在一段時間內的作業隊列，可以幫助您了解情況。上面那條線是所處理的作業數量，下面那條線是失敗的作業數量。

圖1. Twitter用戶外流對Mastodon作業隊列帶來的影響

Redis開源（Redis OSS）是Mastodon技術堆棧的一部分。任何想要實施Mastodon服務器或提高其性能的人都應該學習如何最有效地配置Redis元素及其他設置。我們在本文中總結了Mastodon的架構，解釋了Redis適合的地方，并指出了潛在的瓶頸。我們將幫助您開始調優自己的實例，并確定解決可擴展性問題所需要采取的操作。

1、Mastodon簡介

不妨先簡單介紹一下技術。

Mastodon自稱是“一種基于ActivityPub的免費開源社交網絡服務器，用戶可以關注好友、發現新朋友。用戶可以在Mastodon上發布想要發布的任何內容：鏈接、圖片、文本、視頻。所有Mastodon服務器都可以作為一個聯合網絡實現互操作，即一臺服務器上的用戶可以與另一臺服務器上的用戶無縫聯系，包括實現ActivityPub的非Mastodon軟件。”

ActivityPub是W3C推薦的一種去中心化社交網絡協議，基于Activity Streams 2.0數據格式，這種模型用于使用JSON表示潛在和已完成的活動。ActivityPub提供了用于創建、更新和刪除內容的客戶端到服務器API，以及用于傳遞通知和內容的聯合服務器到服務器API。

2、Mastodon和Fediverse

用ActivityPub、OStatus、Zot!和diaspora*等協議結合在一起的聯合服務器網絡稱為Fediverse。Fediverse上的服務器（名為“實例”）與其他實例聯合起來，這樣就獲得了如同集成社交網絡的用戶體驗。每個實例管理各自的操作和安全。

Mastodon是實現ActivityPub的20多種服務器之一。據Fediverse Observer聲稱，截至去年12月，Fediverse中共有21501臺服務器。

圖2. Fediverse

3、Mastodon架構

Mastodon是一種帶有React.js前端的Ruby on Rails（RoR）應用軟件。它遵循這些框架的標準實踐。若要運行Mastodon，您需要Ruby、Node.js、PostgreSQL、Redis和SMTP服務器。Sidekiq是RubyGems。添加另外幾項服務，比如NGINX和Cloudflare，就能提升Mastodon的可擴展性和抵御DDoS攻擊的能力。

下面的架構圖有點過于簡化了。PostgreSQL是存儲用戶和帖子等內容的數據庫。Sidekiq是Ruby和Rails的后臺作業系統。Redis是內存中數據庫，用于充當PostgreSQL（圖中省略）的緩存，并保存Sidekiq作業隊列（圖中附有）。文件存儲通常保存在Amazon S3存儲桶或同類存儲區中；由于多個原因，將外部文件存儲在本地磁盤上有問題，將它們存儲在NFS上更是一場早晚會降臨的災難。

圖3. Mastodon架構概況

4、Redis簡介

Redis是一種NoSQL內存中數據結構存儲系統，可以將數據持久地存儲在磁盤上。它可以充當數據庫、緩存和消息代理。Redis擁有內置復制、Lua腳本、最近最少使用（LRU）清除、事務和不同級別的磁盤持久性。它通過Redis Sentinel提供了高可用性，結合Redis Cluster提供了自動分區。

Redis數據模型是鍵值，但也支持多種類型的值：字符串、列表、集、有序集合、散列、流、HyperLogLogs和位圖。Redis還支持具有半徑查詢和流的地理空間索引。

Redis OSS功能強大，但除了增加云數據庫即服務外，Redis企業版還增加了提升速度、可靠性和靈活性的功能。Redis企業版可線性擴展，以支持每秒數億次操作，具有本地延遲的雙活全球分布，提供了Redis on Flash，以基于磁盤的數據庫的基礎設施成本支持大型數據集，并基于內置持久性和單位數秒級故障切換機制提供99.99%的正常運行時間。這一切都是在將數據庫延遲保持在1毫秒以下的情況下提供的。

5、如何安裝Mastodon？

只要您有root權限，可以在Debian 11或Ubuntu 20.04系統上從源端安裝Mastodon，也可以從云實例安裝。這個過程很漫長，但手動操作最終讓您對安裝的系統會有最大的控制和了解。

還可以從許多云提供商（包括DigitalOcean、Linode和AWS等）的應用軟件市場安裝Mastodon，可以在Docker或Kubernetes上安裝Mastodon，包括云提供商自己的Kubernetes，或者向Mastodon托管提供商（比如Masto.host、Fedi.monster或Cloudplane）租用實例。撰寫本文時，許多但并非所有的Mastdon托管提供商對新實例關閉，它們最終可能會再次開放。

許多人已經發帖子介紹安裝和運行自己的Mastodon實例方面的感悟和心得。只需搜索“我自己的Mastodon服務器”或“個人Mastodon實例”，就能找到許多這方面的內容。

6、Mastodon性能瓶頸及應對方法

Nora Tindall的敘述較為清晰。她的結論總結一下就是“默認的Mastodon的配置很糟糕。對于小服務器上的小實例來說沒有問題，但一旦您開始發展壯大，就必須擴展Mastodon的規模。”

瓶頸在哪里？據Tindall聲稱，最大的瓶頸是數據庫資源（需要為PostgreSQL分配一半的內存）、Sidekiq隊列（分開它們）以及數據庫連接（確保有足夠的連接來處理Web服務器、Sidekiq隊列和流：Nora建議總共200個數據庫連接）。

另一組實用的調優技巧來自Hazel Weakly：

• 通過增加worker_rlimit_nofile和worker_connections的值，調優NGINX。
• 增加PostgreSQL的max_connections，但別太離譜。考慮512作為上限。
• 考慮pgbouncer之類的數據庫池。這讓您可以避免PostgreSQL讀副本。
• Hazel引用了Nora針對DB_POOL、MAX_THREADS、WEB_CONCURRENCY和STREAMING_CLUSTER_NUM的建議。
• 針對對象存儲，使用S3或類似的服務，而不是本地磁盤，尤其不是網絡文件系統（NFS）。
• 針對默認（default）、推送（push）和拉取（pull）類型的Sidekiq隊列：將DB_POOL設置為10，并將-c設置為$DB_POOL的值。
• 針對入站和調度器Sidekiq隊列：將DB_POOL設置為5，并將-c設置為$DB_POOL的值。
• 針對mailer Sidekiq隊列：將DB_POOL設置為1，并將-c設置為$DB_POOL的值。
• 入站隊列非常受CPU的限制，很少的線程占用整個CPU核心。準備好為入站隊列啟動多個進程。將DB_POOL設置為10。
• 考慮將Puma（Mastodon Web服務器）和Sidekiq移動到它們各自的機器上；· 如果需要，在NGINX后面添加更多的這些系統，以實現負載均衡。
• 針對沒有被配置為緩存，而是被配置為持久存儲的Redis實例運行Sidekiq，并使用Redis Sentinel（而不是使用Redis Cluster，因為Sidekiq隊列的鍵不斷變化）來擴展它。
• 運行Redis實例前端PostgreSQL作為緩存，并使用Redis Cluster進行擴展。這意味著您至少需要兩個Redis實例（如果您使用Redis OSS）。

7、初步結論

正如您所見，我們可以采取很多辦法來擴展Mastodon以處理增加的流量。下次我們將探討如何以及何時進一步擴展Mastodon，使用更大的Redis內存分配量和采用Redis企業版。

與此同時，您可以自己嘗試Redis企業版，以便深入了解其強大功能。

原文鏈接：https://thenewstack.io/how-to-boost-mastodon-server-performance-with-redis/