服务器调数据卡顿?
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2024-04-27
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数据要立即处理:(并发数*单连接平均传输数据=关口带宽)+(减少IO频率+低延+缓存并发情况数据=做缓存)+高性能服务器
--数据--
您好楼主.希望对您有帮助.高并发对后台开发同学来说,既熟悉又陌生。熟悉是因为面试和工作经常会提及它。陌生的原由是服务器因高并发导致出现各位问题的情况少之又少。同时,想收获这方面的经验也是"摸着石头过河", 需要大量学习理论知识,再去探索。
如果是客户端开发的同学,字典中是没有“高并发”这个名词。这验证一句老话,"隔行如隔山"。客户端开发,特别是手机应用开发,更多地是考虑如何优化应用的性能,降低 App 的卡顿率
在这个“云”的时代,提高分布式系统并发能力的方式,方法论上主要有两种:垂直扩展(Scale Up)与水平扩展(Scale Out)。
1) 垂直扩展
提升单机处理能力。垂直扩展的方式又有两种:
增强单机硬件性能,例如:增加 CPU 核数如 32 核,升级更好的网卡如万兆,升级更好的硬盘如 SSD,扩充硬盘容量如 2T,扩充系统内存如 128G;
提升单机架构性能,例如:使用 Cache 来减少 I/O 次数,使用异步来增加单服务吞吐量,使用无锁数据结构来减少响应时间;
2) 水平扩展
只要增加服务器数量,就能线性扩充系统性能。虚拟化技术的出现,让水平扩展变得轻松且简单。现在的云主机几乎是虚拟主机,而不是物理主机。这样的话,线性扩充也就是分分钟的事,前提是要有足够的物理主机支撑。
Web 框架层
Web框架层就是我们开发出来的 Django Web 应用程序。它负责处理 HTTP 请求的动态数据。
WSGI 层
WSGI 不是用于与程序交互的API,也不是真实的代码,WSGI 只是一种接口。它只适用于 Python 语言,其全称为 Web Server Gateway Interface。其定义了 web服务器和 web应用之间的接口规范。
Web 服务器层
Web 服务层作用是主要是接收 HTTP 请求并返回响应。常见的 web服务器有 Nginx,Apache,IIS等。
特别是 Nginx, 它的出现是为了解决 C10K 问题。Nginx 依靠异步事件驱动架构来帮助其处理大量的并发会话,由于其对资源的轻量利用和伸缩自如的特性,它成为了广受欢迎的 web 服务器。
Django 框架注重的数据交互。所以考虑的问题是 Django 适不适合于高并发的场景。
它是一个经过大型网站规模验证的框架。Instagram 支撑上亿日活,所以 Django 能适用于高并发场景。所以不是想着 Django 框架能支撑到多大的并发量,而是我们想要抗住很大的并发量,怎么优化现有框架。总之这个问题不是这么简单的.活到老学到老.多看看技术类书籍.结合自己的能力在进行改进.
Nginx会按需同时运行多个进程:一个主进程(master)和几个工作进程(worker),配置了缓存时还会有缓存加载器进程(cache loader)和缓存管理器进程(cache manager)等。Nginx主要通过“共享内存”的机制实现进程间通信。主进程以root用户身份运行,而worker、cache loader和cache manager均应以非特权用户身份运行。 在工作方式上,Nginx分为单工作进程和多工作进程两种模式。在单工作进程模式下,除主进程外,还有一个工作进程,工作进程是单线程的;在多工作进程模式下,每个工作进程包含多个线程。Nginx默认为单工作进程模式。
Nginx会按需同时运行多个进程:一个主进程(master)和几个工作进程(worker),配置了缓存时还会有缓存加载器进程(cache loader)和缓存管理器进程(cache manager)等。Nginx主要通过“共享内存”的机制实现进程间通信。主进程以root用户身份运行,而worker、cache loader和cache manager均应以非特权用户身份运行。 在工作方式上,Nginx分为单工作进程和多工作进程两种模式。在单工作进程模式下,除主进程外,还有一个工作进程,工作进程是单线程的;在多工作进程模式下,每个工作进程包含多个线程。Nginx默认为单工作进程模式。
高并发服务器逻辑处理瓶颈,如何解决?首先我们先了解什么是并发!
顾名思义,高并发就是在指定时间内,系统同时能够处理大量的请求(连接数)。
高并发衡量指标
根据上面衡量指标可以看到,提高并发能力必须解决如下几个问题:
别着急,这么多问题我们一个一个来分析解决!
如下图所示,常规的单一网络连接模型只能1个连接对应1个线程,压力都集中在内存,导致内存开销非常大,肯定支撑的连接数有限!(直接挂掉)
有道是业务写得再好不如一台高性能服务器,这个锅不一定要开发人员背的哦!!!服务器的连接入口就那么大(比如tomcat只有几千的连接数),那么处理的能力也只局限于几千。
怎么解决呢?选用合适的网络IO模型或者selector,通过使用一个线程轮询或者事件触发的方式,能支持几万甚至更多的连接数,再配合上nginx做负载就更完美了。
大家都知道nginx只是具有反向代理和负载均衡的功能,并不能处理具体的业务逻辑,不能担当应用服务器来使用。例如webSphere 、tomcat和jetty等,但是我们可以利用nginx将接受到的大量连接通过均衡的方式(轮询,权重,hash)分配到不同的应用服务器中进行业务处理!
要提高应用服务器的处理水平就要了解自己的应用服务器的瓶颈在哪里,一般有两个:
如上图web集群架构图所示:
组成了经典的web高并发集群架构。
先看一下非常火的这张微服务架构图:
主要包含11大核心组件,分别是:
核心支撑组件
数据总线Kafka
出来上述几点解决高并发服务器逻辑处理瓶颈外,还要考虑网络因素,例如采用CDN加速,将不同地点的请求分发到不同的服务集群上,避免网络对速度的影响!
总之,根据自身实际业务在合理范围内尽可能地拆分,拆分以后同类服务可以通过水平扩展达到整体的高性能高并发,同时将越脆弱的资源放置在链路的越末端,访问的时候尽量将访问链接缩短,降低每次访问的资源消耗。服务之间直接restful模型使用http调用,或者redis,kafka类的消息中间件通信。单个服务直接使用nginx做负载集群,同时前后端分离,数据库分库分表等一整套分布式服务系统!
高并发最直接的解决方案就是使用多线程,多线程的使用是一门学问一两句道不清建议去实战学习一下,推荐书目:《Java并发编程实战》。
此外还要考虑数据库的优化和架构的调优。