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大型网站技术架构 核心原理与案例分析 4 瞬时响应:网站的高性能架构 4.1 网站性能测试 4.1.1 不同视角下的网站性能 4.1.2 性能测试指标 4.1.3 性能测试方法 4.1.4 性能测试报告 4.1.5 性能优化策略 4.2 Web前端性能优化 4.2.1 浏览器访问优化 4.2.2 CDN加速 4.2.3 反向代理 4.3 应用服务器性能优化 4.3.1 分布式缓存 4.3.2 异步操作 4.3.3 使用集群 4.3.4 代码优化 4.4 存储性能优化 4.4.1 机械硬盘VS.固态硬盘 4.4.2 B+树VS.LSM树 4.4.3 RAID VS.HDFS 4.5 小结 4.1 网站性能测试 性能测试是性能优化的前提和基础，也是性能优化结果的检查和度量标准。不同视角下的网站性能有不同的标准，也有不同的优化手段。 4.1.1 不同视角下的网站性能 1. 用户视角的网站性能 1 通过鼠标或键盘发出请求操作 2发送HTTP请求 4 通过屏幕看到响应信息 3收到HTTP响应 2.开发人员视角的网站性能 开发人员关注的主要是应用程序本身及其相关子系统的性能，包括响应延迟，系统吞吐量、并发处理能力、系统稳定性等技术指标。主要的优化手段有使用缓存加速数据读取，使用集群推高吞吐能力，使用异步消息年加快请求响应及实现肖锋，使用代码优化 运维人员更关注基础设施性能和资源利用率，如网络运营的宽带能力、服务器硬件的配置、数据中心网络架构、服务器和网络宽带的资源利用率等。主要优化手段有建设优化骨网、使用代码优化手段改善程序性能。 用高性价比定制服务器、利用虚拟化技术优化资源利用等。 4.1.2 性能测试指标 不同视角下有不同的性能指标，不同的标准有不同的性能指标，从开始和测试人员的角度，网站性能测试的主要指标有响应时间、并发数、吞吐量、性能计数器等 操 作 响应时间 打开一个网站 几秒 在数据库中查询一条记录 十几毫秒 机械磁盘一次寻址定位 4毫秒 从机械磁盘顺序读取IMB数据 2毫秒 从SSD磁盘顺序读取IMB数据 0.3毫秒 从远程分布式缓存Redis读取一个数据 0.5毫秒 从内存中读取IMB数据 十几微秒 Java程序本地方法调用 几微秒 网络传输2KB数据 1微秒 常用系统操作响应时间表 4.1.3 性能测试方法 性能测试是一个总称，具体可细分为性能测试、负载测试、压力测试、稳定性测试。 TPS a b c d b c d 性能测试 负载测试 压力测试 系统资源 性能测试曲线 响应时间 日常运行区间 系统最佳运行点 系统最大负载点 系统崩溃点 并发用户数 4.1.4 性能测试报告 并发数 响应时间（ms) TPS 错误率（%） Load 内存（GB) 备注 10 500 20 0 5 8 性能测试 20 800 30 0 10 10 性能测试 30 1000 40 2 15 14 性能测试 40 1200 45 20 30 16 负载测试 60 2000 30 40 50 16 压力测试 80 超时 0 100 不详 不详 压力测试 4.1.5 性能优化策略 1.性能分析 检查请求处理的各个环节的日志，分析哪个环节响应时间不合理、超过预期； 检查监控数据，分析影响性能的主要因素是内存、磁盘、网络、还是CPU，是代码问题还是架构设计不合理，或者系统资源确实不足。 2.性能优化 定位性能问题的具体原因后，就需要进行性能优化，根据网站分层架构，可分为Web前端性能优化、应用服务器性能优化、存储服务器性能优化3大类。 4.2 Web 前端性能优化 一般说来Web前端指网站业务逻辑之前的部分，包括浏览器、网站浏览器加载、网站视图模型、图片服务、CDN服务等，主要优化手段有优化浏览器访问、使用反向代理、CDN等。 4.2.1 浏览器访问优化 减少http 请求 使用浏览器缓存 启用压缩 CSS 页面最上面、JavaScript放在页面最下面 减少Cookie传输 4.2.2 CDN加速 静态资源访问 网站用户 动态资源访问 网络服务提供商本地机房 CDN服务器 网站数据中心机房 网站应用服务器 数据更新 4.2.3反向代理 用户浏览器 用户发起访问请求 反向代理服务器 请求转发 请求转发 请求转发 Web服务器集群 4.3应用服务器性能优化 4.3.1分布式缓存 网站性能优化第一定律：优先考虑使用缓存优化性能