浅谈高并发架构

Micah2017年08月14日 11:32 分类 : IT技术  > 系统架构
阅读: 2396

分享到微信朋友圈

高并发经常会发生在有大活跃用户量,用户高聚集的业务场景中,如:秒杀活动,定时领取红包等。 为了让业务可以流畅的运行并且给用户一个好的交互体验,我们需要根据业务场景预估达到的并发量等因素,来设计适合自己业务场景的高并发处理方案。

现在现实中的项目逐步发展都需要强大的架构支持,秒杀、团购、优惠券领取等等活动,都需要技术团队给予强大的架构支持。

业务从发展的初期到逐渐成熟,服务器架构也是从相对单一到集群,再到分布式服务。

一个可以支持高并发的服务少不了好的服务器架构,需要有均衡负载,数据库需要主从集群,nosql缓存需要主从集群,静态文件需要上传cdn,这些都是能让业务程序流畅运行的强大后盾。


服务器端架构,一般需要运维配合处理:

  • 服务器
    • 均衡负载(如:nginx,阿里云SLB)
    • 资源监控
    • 分布式
  • 数据库
    • 主从分离,集群
    • DBA 表优化,索引优化,等
    • 分布式
  • nosql
    • redis
      • 主从分离,集群
    • mongodb
      • 主从分离,集群
    • memcache
      • 主从分离,集群
  • cdn
    • html
    • css
    • js
    • image


并发测试

高并发相关的业务,需要进行并发的测试,通过大量的数据分析评估出整个架构可以支撑的并发量。

测试高并发可以使用第三方服务器或者自己测试服务器,利用测试工具进行并发请求测试,分析测试数据得到可以支撑并发数量的评估,这个可以作为一个预警参考,俗话说知己自彼百战不殆。

第三方服务:

  • 阿里云性能测试

并发测试工具:

  • Apache JMeter
  • Visual Studio性能负载测试
  • Microsoft Web Application Stress Tool

实用场景分析

对于商城类的网站,日用户流量大,但是比较分散,偶尔会有用户高聚的情况;

负载、缓存主从集群、DB主从集群

场景中的这些业务基本是用户进入APP后会操作到的,除了活动日(618,双11,等),这些业务的用户量都不会高聚集,同时这些业务相关的表都是大数据表,业务多是查询操作,所以我们需要减少用户直接命中DB的查询;优先查询缓存,如果缓存不存在,再进行DB查询,将查询结果缓存起来。

更新用户相关缓存需要分布式存储,比如使用用户ID进行hash分组,把用户分布到不同的缓存中,这样一个缓存集合的总量不会很大,不会影响查询效率。

商城前期的发展可以用下这个简单的高并发架构,但是随着业务的发展,架构要不断的升级演变,要把每个业务模块进行服务化,每个业务模块都有自己的并发架构。


对于活动相关的业务模块,秒杀、秒抢、抢优惠券等活动业务,用户在瞬间涌入产生高并发请求

消息队列

场景中的定时领取是一个高并发的业务,像秒杀活动用户会在到点的时间涌入,DB瞬间就接受到一记暴击,hold不住就会宕机,然后影响整个业务;

像这种不是只有查询的操作并且会有高并发的插入或者更新数据的业务,前面提到的通用方案就无法支撑,并发的时候都是直接命中DB;

设计这块业务的时候就会使用消息队列的,可以将参与用户的信息添加到消息队列中,然后再写个多线程程序去消耗队列,给队列中的用户发放优惠券;

消息队列可以用到很对地方,定时消息发送服务等。


缓存应用

高并发请求连接缓存服务器超出服务器能够接收的请求连接量,部分用户出现建立连接超时无法读取到数据的问题;

因此需要有个方案当高并发时候时候可以减少命中缓存服务器;

这时候就出现了一级缓存的方案,一级缓存就是使用站点服务器缓存去存储数据,注意只存储部分请求量大的数据,并且缓存的数据量要控制,不能过分的使用站点服务器的内存而影响了站点应用程序的正常运行,一级缓存需要设置秒单位的过期时间,具体时间根据业务场景设定,目的是当有高并发请求的时候可以让数据的获取命中到一级缓存,而不用连接缓存nosql数据服务器,减少nosql数据服务器的压力

比如APP首屏商品数据接口,这些数据是公共的不会针对用户自定义,而且这些数据不会频繁的更新,像这种接口的请求量比较大就可以加入一级缓存;


合理的规范和使用nosql缓存数据库,根据业务拆分缓存数据库的集群,这样基本可以很好支持业务,一级缓存毕竟是使用站点服务器缓存所以还是要善用。


静态化缓存数据

高并发请求数据不变化的情况下如果可以不请求自己的服务器获取数据那就可以减少服务器的资源压力。

对于更新频繁度不高,并且数据允许短时间内的延迟,可以通过数据静态化成JSON,XML,HTML等数据文件上传CDN,在拉取数据的时候优先到CDN拉取,如果没有获取到数据再从缓存,数据库中获取,当管理人员操作后台编辑数据再重新生成静态文件上传同步到CDN,这样在高并发的时候可以使数据的获取命中在CDN服务器上。

CDN节点同步有一定的延迟性,所以找一个靠谱的CDN服务器商也很重要


客户端缓存数据

  • 对于更新频繁度不高的数据,APP,PC浏览器,可以缓存数据到本地,然后每次请求接口的时候上传当前缓存数据的版本号,服务端接收到版本号判断版本号与最新数据版本号是否一致,如果不一样就进行最新数据的查询并返回最新数据和最新版本号,如果一样就返回状态码告知数据已经是最新。减少服务器压力:资源、带宽。例如腾讯QQ空间的游戏,像一些游戏背景图片啥的,一般都是第一次打开后就已经缓存到用户的客户端了。

Micah
IT技术整理

精彩评论:0

还可以输入250个字 评论

评论成功

评论失败

 

微信公众号

微博