如何走出海量数据及访问量压力困境

    【IT168技术分析】
    随着中国大型IT企业信息化速度的加快，大部分应用的数据量和访问量都急剧增加，大型企业网站正面临性能和高数据访问量的压力，而且对存储、安全以及信息检索等等方面都提出了更高的要求……
    本文中，我想通过几个国外大型IT企业及网站的成功案例，从Web技术人员角度探讨如何积极地应对国内大型网站即将面临的扩展（主要是技术方面，而较少涉及管理及营销等方面）矛盾。

一、 国外大型IT网站的成功之道
(一) MySpace
    今天，MySpace已经成为全球众口皆碑的社区网站之王。尽管一流和营销和管理经验自然是每个IT企业取得成功的首要因素，但是本节中我们却抛弃这一点，而主要着眼于探讨在数次面临系统扩张的紧急关头MySpace是如何从技术方面采取应对策略的。
第一代架构—添置更多的Web服务器
    MySpace最初的系统很小，只有两台Web服务器（分担处理用户请求的工作量）和一个数据库服务器（所有数据都存储在这一个地方）。那时使用的是Dell双CPU、4G内存的系统。在早期阶段，MySpace基本是通过添置更多Web服务器来对付用户暴增问题的。但到在2004年早期，在MySpace用户数增长到五十万后，其数据库服务器已经开始疲于奔命了。

第二代架构—增加数据库服务器
    与增加Web服务器不同，增加数据库并没那么简单。如果一个站点由多个数据库支持，设计者必须考虑的是，如何在保证数据一致性的前提下让多个数据库分担压力。

    MySpace运行在三个SQL Server数据库服务器上—一个为主，所有的新数据都向它提交，然后由它复制到其它两个；另两个数据库服务器全力向用户供给数据，用以在博客和个人资料栏显示。这种方式在一段时间内效果很好——只要增加数据库服务器，加大硬盘，就可以应对用户数和访问量的增加。

    这一次的数据库架构按照垂直分割模式设计，不同的数据库服务于站点的不同功能，如登录、用户资料和博客。垂直分割策略利于多个数据库分担访问压力，当用户要求增加新功能时，MySpace只需要投入新的数据库加以支持。在账户到达二百万后，MySpace还从存储设备与数据库服务器直接交互的方式切换到SAN（存储区域网络）—用高带宽、专门设计的网络将大量磁盘存储设备连接在一起，而数据库连接到SAN。这项措施极大提升了系统性能、正常运行时间和可靠性。然而，当用户继续增加到三百万后，垂直分割策略也变得难以维持下去。

第三代架构—转到分布式计算架构
    几经折腾，最终，MySpace将目光移到分布式计算架构——它在物理上分布的众多服务器，整体必须逻辑上等同于单台机器。拿数据库来说，就不能再像过去那样将应用拆分，再以不同数据库分别支持，而必须将整个站点看作一个应用。现在，数据库模型里只有一个用户表，支持博客、个人资料和其他核心功能的数据都存储在相同数据库。

    既然所有的核心数据逻辑上都组织到一个数据库，那么MySpace必须找到新的办法以分担负荷——显然，运行在普通硬件上的单个数据库服务器是无能为力的。这次，不再按站点功能和应用分割数据库，MySpace开始将它的用户按每百万一组分割，然后将各组的全部数据分别存入独立的SQL Server实例。目前，MySpace的每台数据库服务器实际运行两个SQL Server实例，也就是说每台服务器服务大约二百万用户。据MySpace的技术人员说，以后还可以按照这种模式以更小粒度划分架构，从而优化负荷分担。

第四代架构—求助于微软方案
    2005年早期，账户达到九百万，MySpace开始用微软的C#编写ASP.NET程序。在收到一定成效后，MySpace开始大规模迁移到ASP.NET。
    账户达到一千万时，MySpace再次遭遇存储瓶颈问题。SAN的引入解决了早期一些性能问题，但站点目前的要求已经开始周期性超越SAN的I/O容量——即它从磁盘存储系统读写数据的极限速度。

第五代架构—增加数据缓存层并转到支持64位处理器的SQL Server 2005
    2005年春天，MySpace账户达到一千七百万，MySpace又启用了新的策略以减轻存储系统压力，即增加数据缓存层——位于Web服务器和数据库服务器之间，其唯一职能是在内存中建立被频繁请求数据对象的副本，如此一来，不访问数据库也可以向Web应用供给数据。

    2005年中期，服务账户数达到两千六百万时，MySpace因为我们对内存的渴求而切换到了还处于beta测试的支持64位处理器的SQL Server 2005。升级到SQL Server 2005和64位Windows Server 2003后，MySpace每台服务器配备了32G内存，后于2006年再次将配置标准提升到64G。

    事实上，MySpace的Web服务器和数据库仍然经常发生超负荷，其用户频繁遭遇“意外错误”和“站点离线维护”等告示，他们不得不在论坛抱怨不停……
    MySpace正是在这样不断重构站点软件、数据库和存储系统中，才一步步走到今天。事实上，MySpace已经成功解决了很多系统扩展性问题，其中存在相当的经验值得我们借鉴。MySpace系统架构到目前为止保持了相对稳定，但其技术人员仍然在为SQL Server支持的同时连接数等方面继续攻坚，尽可能把事情做到最好。

(二) Amazon
    亚马逊书店无疑是电子商务发展的里程碑。2000年到现在，世界网络业腥风血雨。Amazon曾经成为网络泡沫的头号代表。如今，当这个“最大的泡沫”用几经易改的数字把自己变成了坚实的IT巨人。
历览Amazon发展过程，其成功经验在于，它创造性地进行了电子商务中每一环节的探索，包括系统平台的建设，程序编写、网站设立、配送系统等等方面。用Amazon当家人贝索斯的话说就是，“在现实世界的商店最有力的武器就是地段，地段，地段，而对于我们来说最重要的三件事就是技术，技术，技术。”

(三) eBay
    eBay是世界闻名的拍卖网站，eBay公司通信部主管凯文•帕斯格拉夫认为，“eBay成功的最重要原因在于公司管理和服务。”
其成功的奥秘可以列举为以下几点：
①敢为天下先—在网络尚不普及的时代，eBay率先进入网络拍卖领域；
②依托虚拟商场所产生的特有的“零库存”是eBay公司取得成功的另一个重要原因。该公司的核心业务没有任何库存风险，所有的商品都是由客户提供，它只需要负责提供虚拟的拍卖平台—网络和软件。所以，eBay公司的财务报表上不会出现“库存费用”和“保管费用”等。
③自eBay公司成立开始，它就一直遵循两条“黄金原则”：建设虚拟社区，给网民以家的感觉；保证网站稳定安全地运行。

1