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WEB服務(wù)器的優(yōu)化方法

云知道

在對(duì)Web服務(wù)器進(jìn)行優(yōu)化時(shí)要根據(jù)真實(shí)的Web應(yīng)用系統(tǒng)的情況和特征來(lái)采取有針對(duì)性地優(yōu)化方案 。首先根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)特性來(lái)看：在局域網(wǎng)中，降低M T U (最大傳輸單位)值對(duì)可以避免復(fù)制數(shù)據(jù)和求校驗(yàn)，而通過(guò)優(yōu)化select系統(tǒng)調(diào)用或在Socket事件處理器中執(zhí)行計(jì)算可以?xún)?yōu)化請(qǐng)求并發(fā)管理，利用HTTP1．1持續(xù)連接等都可以使系統(tǒng)性能得到相應(yīng)的改善，但在廣域網(wǎng)的環(huán)境下卻沒(méi)有什么大的作用，有的甚至恰恰相反 。
例如：減少用戶(hù)連接的MTU會(huì)增加服務(wù)器處理開(kāi)銷(xiāo)，采用網(wǎng)絡(luò)延遲、帶寬限制和使用HTTP1．1的持續(xù)連接在廣域網(wǎng)中不會(huì)對(duì)服務(wù)器性能有什么大的影響 。在廣域網(wǎng)中，終端用戶(hù)的請(qǐng)求的等待時(shí)間依賴(lài)于與網(wǎng)絡(luò)延遲的程度，連接帶寬限制情況 。對(duì)于廣域網(wǎng)，軟硬中斷在網(wǎng)絡(luò)處理中占有很大的分量，所以采用適應(yīng)的中斷處理機(jī)制將會(huì)給服務(wù)器的響應(yīng)能力帶來(lái)很大的好處；將服務(wù)器定位在內(nèi)核和將基于進(jìn)程設(shè)計(jì)改為基于事務(wù)處理也可以不同程度的提高服務(wù)器的性能 。
關(guān)于Web負(fù)載，除了對(duì)Web負(fù)載的特征進(jìn)行分析以便在評(píng)測(cè)時(shí)更好地再現(xiàn)真實(shí)負(fù)載之外，還要考慮Web服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下負(fù)載的情況 。人們不僅要求服務(wù)器滿(mǎn)足正常的工作負(fù)載要求，而且在高峰時(shí)期依然要保持較高的吞吐量 。但是，服務(wù)器在高負(fù)載的情況下的性能表現(xiàn)往往低于人們的期望 。
服務(wù)器過(guò)載的情況分為兩種：一種為瞬間過(guò)載，即服務(wù)器暫時(shí)的、短時(shí)間的超載，這種情況主要是由服務(wù)器負(fù)載的特點(diǎn)引起的 。大量的研究表明，Web請(qǐng)求的網(wǎng)絡(luò)通信量分布是自相似的，即Web請(qǐng)求的通信量可以在很大范圍內(nèi)有顯著的變化 。這就造成服務(wù)器常常短時(shí)間的超載，但這樣情況持續(xù)的時(shí)間一般很短 。一種是服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間的超載，這種情況一般是由某一特殊事件引起的，例如服務(wù)器受到拒絕服務(wù)攻擊或者發(fā)生了“活鎖現(xiàn)象 。
第一種服務(wù)器超載情況是不可避免的，但第二種情況則可以通過(guò)對(duì)服務(wù)器改進(jìn)來(lái)改善 。拋開(kāi)惡意的攻擊不算，仔細(xì)分析服務(wù)器處理信息包的過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，造成系統(tǒng)在超載情況下性能下降的根本原因是高優(yōu)先級(jí)處理階段對(duì)CPU的不公平搶占 。
因此，如果限制高優(yōu)先級(jí)處理階段對(duì)CPU的占用率，或者限制處理高優(yōu)先級(jí)的CPU個(gè)數(shù)，都可以減輕或者消除收包活鎖現(xiàn)象 。具體的可以采用以下的方法：
一、采用輪詢(xún)機(jī)制 。為了減少中斷對(duì)系統(tǒng)性能的影響，在負(fù)載正常的情況下采用“下半處理 的方法就非常有效，而在高負(fù)荷情況下，采用這個(gè)方法仍然會(huì)造成活鎖現(xiàn)象，這時(shí)可以采用輪詢(xún)機(jī)制 。雖然這個(gè)方法在負(fù)載正常的情況下會(huì)造成資源的浪費(fèi)和響應(yīng)速度降低，但在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)頻繁到達(dá)服務(wù)器時(shí)就要比中斷驅(qū)動(dòng)技術(shù)有效的多 。
二、減少上下文切換 。這種方法不管服務(wù)器在什么情況下對(duì)性能改善都很有效，這時(shí)可以采用引入核心級(jí)（kerne1—leve1）或硬件級(jí)數(shù)據(jù)流的方法來(lái)達(dá)到這個(gè)目的 。核心級(jí)數(shù)據(jù)流是將數(shù)據(jù)從源通過(guò)系統(tǒng)總線(xiàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)而不需要使數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)應(yīng)用程序進(jìn)程，這個(gè)過(guò)程中因?yàn)閿?shù)據(jù)在內(nèi)存中，因此需要CPU操作數(shù)據(jù) 。
硬件級(jí)數(shù)據(jù)流則是將數(shù)據(jù)從源通過(guò)私有數(shù)據(jù)總線(xiàn)或是雖等DMA通過(guò)系統(tǒng)總線(xiàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)而不需要使數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)應(yīng)用程序進(jìn)程，這個(gè)過(guò)程不需要CPU操作數(shù)據(jù) 。這樣在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中不需要用戶(hù)線(xiàn)程的介入，減少了數(shù)據(jù)被拷貝的次數(shù)，減少了上下文切換的開(kāi)銷(xiāo) 。
三、減低中斷的頻率（主要是針對(duì)高負(fù)荷情況的方法） 。這里主要有兩種方法：批中斷和暫時(shí)關(guān)閉中斷 。批中斷可以在超載時(shí)有效的抑制活鎖現(xiàn)象，但對(duì)服務(wù)器的性能沒(méi)有什么根本性的改進(jìn)；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)接收活鎖跡象時(shí)，可以采用暫時(shí)關(guān)閉中斷的方法來(lái)緩和系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，當(dāng)系統(tǒng)緩存再次可用時(shí)可以再打開(kāi)中斷，但這種方法在接收緩存不夠大的情況下會(huì)造成數(shù)據(jù)包丟失 。

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