全面介绍网站性能优化之数据库及服务器架构实现负载均衡等实用知识
这篇关于网站性能优化主要从[负载均衡、服务器架构、数据库扩展」的角度，提出一些性能优化的建议，以供有建设中大型网站需求的网友们作为参考。
1、Web Server 与 DB Server 分离
小型网站或 B/S 项目，因同时在线人数不多，尚可让同一台物理主机，既做 Web Server，又做 DB Server。但此二者皆会占用大量的 CPU、内存、磁盘 I/O，最好让二者分别用不同的服务器主机来提供服务，以分散压力、提高负载承受能力。此外，二者若在同一网段，应尽量用内网 Private IP 进行访问，而不要用 Public IP 或主机名称。
基本上跑 Web 上的应用程序，不管用什么软、硬件，同时处理多个用户的 request，通常都比较消耗 CPU；但对数据库而言，CPU 就不见得会大量消耗，而是内存和磁盘 I/O 用得比 Web Server 多。因此一般建议 Web Server 用普通的 PC 即可，但要用好一点的 CPU；而 DB Server 就不能草率，应尽量买高级的服务器，并要有 RAID 5 或 6 的磁盘阵列 (硬件的 RAID，性能远比操作系统或软件做的 RAID 要好)，并有 4 GB 以上的内存。当然如果操作系统、数据库都用 64 位版本的最好，例如升级到 64 位的 SQL Server 和 64 位的 Windows Server，这样内存都可配置到 64 GB；不过要记得，太旧的 PC，一些周边硬件的 driver 可能不支持 64 位的操作系统和软件。
如果在线人数持续增加，则可增加多台 Web Server 和 DB Server，用「服务器集群 (cluster)」、「负载均衡 (Load balancing) 集群」、「高可用性集群 High-availability (HA)」、数据库集群，以实现更大规模的分布式布署。
Deployment Plan（部署规划）：
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms978676.aspx
Three-Tiered Distribution（三级分布）(硬件、不同主机的物理级分层)：
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms978694.aspx
Three-Layered Services Application（三层服务应用程序）(软件、代码上的分层)：
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms978689.aspx
Tiered Distribution（分级分布）：
http://msdn.microsoft.com/en-gb/library/ms978701(zh-cn).aspx
Deployment Patterns：
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms998478.aspx
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms998478.aspx
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2、负载均衡 (Load Balance)
负载均衡技术发展了多年，有很多专业的服务提供商和产品可选择，基本上又可分为「软件」和「硬件」的解决方案：
(1) 硬件：
硬件的解决方案称作 Layer 4 Switch (第 4 层交换)，可将业务流分配到合适的 AP Server 进行处理，知名产品如 Alteon、F5 等。这些硬件产品虽比软件的解决方案要贵得多，但是物有所值，通常能提供远比软件优秀的性能，和方便、易于管理的 UI 界面，供管理人员快速配置。据说 Yahoo 中国当初接近 2000 台服务器时，只用三台 Alteon 就搞定了 [1]。
(2) 软件：
Apache 这一款众所皆知的 HTTP Server，其双向 Proxy / Reverse Proxy 功能，亦可达成 HTTP 负载均衡功能，但其效率算不上特别好。而另一款 HAProxy 就是纯粹用来处理负载均衡的，且具有简单的缓存功能。
以操作系统内置的负载均衡功能来讲，Unix 如 Sun 的 Solaris 有支持，Linux 上则有常用的 LVS (Linux Virtual Server)，而微软的 Windows Server 2003 / 2008 则有 NLB (Network LoadBalance)。
LVS 是利用 ipvsadm 这一个以 IP 为主的负载均衡程序，来达到让所有 TCP/IP 的通讯协议都可以进行负载均衡。由于它是 Linux Kernel 所支持，因此效率相当好，占用的 CPU 资源相当低，但缺点是 ipvsadm 无法针对 Layer 4 以上的网络 packet 数据进行分析。
至于 Windows Server 的 NLB，其原理是不论有多少台服务器，都全部共用一个「集群的 IP」，如下图 1 的 Active Load balancer，和下图 2 的 Virtual Server 1 (Web Server)，以及 Virtual DB Server，依照负载均衡的类型来做分配 (Active/Active、Active/Standby、...)，而用户在外面只会看到单一个 IP，至于背后有多少台服务器，用户并不需要知道 (如同 Cluster 集群和云计算的概念)。
图 1 分布式用户 vs 服务器农场 (Web Server farm)
图 2 红色箭头为 Failover 架构 (HA)，其功能与 Load Balance 不同
上图 2 中，有四台 Real Server (Web Server)，以及三台 Real DB Server，形成 Web 及 DB 的服务器集群 (Cluster)。我们看到最上方的 Virtual Server 1 本身不具备任何的数据服务 (如：.NET 代码、图片...等)，只有一个功能，就是将用户的连线 request 请求，重新导向下方的四台 Real Server。这种利用重新导向 (director) 的方式，将服务负载分布给 Real Server 的方式，就称作 Load Balance。
