一、 基于動態(tài)內(nèi)容為主的網(wǎng)站優(yōu)化案例
1．網(wǎng)站運行環(huán)境說明
硬件環(huán)境：1臺IBM x3850服務(wù)器, 單個雙核Xeon 3.0G CPU，2GB內(nèi)存，3塊72GB SCSI磁盤。
操作系統(tǒng)：CentOS5.4。
網(wǎng)站架構(gòu)：Web應(yīng)用是基于LAMP架構(gòu)，所有服務(wù)都在一臺服務(wù)器上部署。
2．性能問題現(xiàn)象及處理措施
現(xiàn)象描述
網(wǎng)站在上午10點左右和下午3點左右訪問高峰時，網(wǎng)頁無法打開，重啟服務(wù)后，網(wǎng)站能在一段時間內(nèi)能正常服務(wù)，但過一會又變得響應(yīng)緩慢，最后網(wǎng)頁徹底無法打開。
檢查配置
首先檢查系統(tǒng)資源狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)服務(wù)出現(xiàn)故障時系統(tǒng)負(fù)載極高，內(nèi)存基本耗盡，接著檢查Apache配置文件httpd.conf，發(fā)現(xiàn)“MaxClients”選項值被設(shè)置為2000，并且打開了Apache的KeepAlive特性。
處理措施
根據(jù)上面的檢查，初步判斷是Apache的”MaxClients“選項配置不當(dāng)引起的，因為系統(tǒng)內(nèi)存僅有2GB大小，而“MaxClients”選項被配置為2000，過多的用戶訪問進(jìn)程耗盡了系統(tǒng)內(nèi)存；然后，修改httpd.conf配置文件的“MaxClients”選項，將此值由2000降到1500；繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)站還是頻繁宕機(jī)，于是又將“MaxClients”選項值降到1024，觀察一段時間發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)站服務(wù)宕機(jī)時間間隔加長了，不像以前那么頻繁，但是系統(tǒng)負(fù)載還是很高，網(wǎng)頁訪問速度極慢。
3．第一次分析優(yōu)化
既然是由系統(tǒng)資源耗盡導(dǎo)致的網(wǎng)站服務(wù)失去響應(yīng)，那么就深入分析系統(tǒng)資源的使用情況，通過uptime、vmstat、top、ps等命令的聯(lián)合使用，得出如下結(jié)論：
結(jié)論描述
系統(tǒng)平均負(fù)載很高，通過uptime輸出的系統(tǒng)“load average”值都在10以上，而CPU資源也消耗嚴(yán)重，這是造成網(wǎng)站響應(yīng)緩慢或長時間沒有響應(yīng)的主要原因，而導(dǎo)致系統(tǒng)資源消耗過高的主要依據(jù)是用戶進(jìn)程消耗資源嚴(yán)重。
原因分析
通過top命令發(fā)現(xiàn)，每個Apache子進(jìn)程消耗將近6~8MB左右內(nèi)存，這是不正常的。根據(jù)經(jīng)驗，在正常情況下每個Apache子進(jìn)程消耗的內(nèi)存在1MB左右，結(jié)合Apache輸出日志發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)站首頁訪問頻率最高，也就是說首頁程序代碼可能存在問題。于是檢查首頁的PHP代碼，發(fā)現(xiàn)首頁的頁面非常大，圖片很多，并且由全動態(tài)的程序組成，這樣每次用戶訪問首頁都要多次查詢數(shù)據(jù)庫，而查詢數(shù)據(jù)庫是個非常耗費CPU資源的過程，并且首頁PHP代碼也沒有相應(yīng)的緩存機(jī)制，每個用戶請求都要重新進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢操作，數(shù)據(jù)庫查詢負(fù)荷有多高可想而知。
處理措施
修改首頁PHP代碼，縮減頁面大小，并且對訪問頻繁的操作增加緩存機(jī)制，盡量減少程序?qū)?shù)據(jù)庫的訪問。
4．第二次分析優(yōu)化
通過前面簡單優(yōu)化，系統(tǒng)服務(wù)宕機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)次數(shù)減少很多，但是在訪問高峰時網(wǎng)站偶爾還會無法正常訪問。這次仍然從分析系統(tǒng)資源使用狀況入手，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存資源消耗過大，并且磁盤I/O有等待問題,于是得出如下結(jié)論：
原因分析
內(nèi)存消耗過大，肯定是用戶訪問進(jìn)程數(shù)過多導(dǎo)致的，在沒有優(yōu)化PHP代碼之前，每個Apache子進(jìn)程消耗6~8MB內(nèi)存，如果設(shè)置Apache的最大用戶數(shù)為1024，那么內(nèi)存耗盡是必然的，當(dāng)物理內(nèi)存耗盡時，虛擬內(nèi)存就會啟用，頻繁地使用虛擬內(nèi)存，肯定會出現(xiàn)磁盤I/O等待問題，最終導(dǎo)致CPU資源耗盡。
處理措施
通過上面對PHP代碼的優(yōu)化，每個Apache子進(jìn)程消耗的內(nèi)存資源基本維持在1~2MB左右，因此修改Apache配置文件httpd.conf中的”MaxClients”選項值為“600”，同時把Apache配置中的“KeepAlive”特性關(guān)閉，這樣Apache進(jìn)程數(shù)大量減少，基本維持在500~600之間，雖然偶爾也會使用虛擬內(nèi)存，但是Web服務(wù)正常了，服務(wù)宕機(jī)問題也很少出現(xiàn)了。
5．第三次分析優(yōu)化
經(jīng)過前兩次的優(yōu)化，網(wǎng)站基本運行正常，但是在訪問高峰時偶爾還會出現(xiàn)站點無法訪問得現(xiàn)象，繼續(xù)進(jìn)行問題分析，通過命令查看系統(tǒng)資源，發(fā)現(xiàn)仍是CPU資源耗盡導(dǎo)致的，但是與前兩次又有所不同：
原因分析
通過觀察后臺日志，發(fā)現(xiàn)PHP程序有頻繁訪問數(shù)據(jù)庫的操作，大量的SQL語句中有where, order by等子句；同時，數(shù)據(jù)庫查詢過多，大部分都是復(fù)雜查詢，一般都需要遍歷全表，而大量的表沒有建立索引，這樣的程序代碼導(dǎo)致MySQL數(shù)據(jù)庫負(fù)荷過高，而MySQL數(shù)據(jù)庫和Apache部署在同一臺服務(wù)器上，這也是導(dǎo)致服務(wù)器消耗CPU資源過高的原因。
處理措施
優(yōu)化程序中的SQL語句，增加where子句上的匹配條件，減少遍歷全部的查詢，同時在where和order by子句的字段上建立索引，并且增加程序緩存機(jī)制，通過這次優(yōu)化，網(wǎng)站運行基本處于正常狀態(tài)，再也沒有出現(xiàn)宕機(jī)的現(xiàn)象。
6．第四次優(yōu)化分析
通過前面三次優(yōu)化以后，網(wǎng)站在程序代碼、操作系統(tǒng)、Apache等方面的優(yōu)化空間越來越小，要避免出現(xiàn)服務(wù)氣宕機(jī)現(xiàn)象，并且保證網(wǎng)站穩(wěn)定、高效、快速地運行，可以從網(wǎng)站結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，也就是將Web和數(shù)據(jù)庫分離部署，可以增加一臺專用的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，單獨部署MySQL數(shù)據(jù)庫。隨著訪問量的增加，如果前端無法滿足訪問請求，還可以增加多臺Web服務(wù)器，Web服務(wù)器之間進(jìn)行負(fù)載均衡部署，解決前端性能瓶頸；如果在數(shù)據(jù)庫端還存在讀寫壓力，還可以繼續(xù)增加一臺MySQL服務(wù)器，將MySQL進(jìn)行讀寫分離部署，這樣一套高性能、高可靠的網(wǎng)站系統(tǒng)就構(gòu)建起來了。
二、 基于動態(tài)、靜態(tài)內(nèi)容結(jié)合的網(wǎng)站優(yōu)化案例
1．網(wǎng)站運行環(huán)境說明
硬件環(huán)境：兩臺IBM x3850服務(wù)器, 單個雙核Xeon 3.0G CPU，4GB內(nèi)存，3塊72GB SCSI磁盤。
操作系統(tǒng)：CentOS5.4。
網(wǎng)站架構(gòu)：Web應(yīng)用是基于J2EE架構(gòu)的電子商務(wù)應(yīng)用，Web端應(yīng)用服務(wù)器是Tomcat，采用MySQL數(shù)據(jù)庫，Web和數(shù)據(jù)庫獨立部署在兩臺服務(wù)器上。
2．性能問題現(xiàn)象以及處理措施
現(xiàn)象描述
網(wǎng)站訪問高峰時，網(wǎng)頁無法打開，重啟Java服務(wù)后，網(wǎng)站可以正常運行一段時間，但過一會又變得響應(yīng)緩慢，最后網(wǎng)頁徹底無法打開。
檢查配置
首先檢查系統(tǒng)資源狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)服務(wù)出現(xiàn)故障時系統(tǒng)負(fù)載極高，CPU滿負(fù)荷運行，Java進(jìn)程占用了系統(tǒng)99%的CPU資源，但內(nèi)存資源占用不大；接著檢查應(yīng)用服務(wù)器信息，發(fā)現(xiàn)只有一個Tomcat在運行Java程序；接著查看Tomcat配置文件server.xml，發(fā)現(xiàn)server.xml文件中的參數(shù)都是默認(rèn)配置，沒有進(jìn)行任何優(yōu)化。
處理措施
server.xml文件的默認(rèn)參數(shù)需要根據(jù)應(yīng)用的特性進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，例如可以修?ldquo;connectionTimeout“、“maxKeepAliveRequests”、“maxProcessors”等幾個Tmcat配置文件的參數(shù)，適當(dāng)加大這幾個參數(shù)值。修改參數(shù)值后，繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)站服務(wù)宕機(jī)時間間隔加長了，不像以前那么頻繁，但是Java進(jìn)程消耗CPU資源還是很嚴(yán)重，網(wǎng)頁訪問速度極慢。
3．第一次分析優(yōu)化
既然Java進(jìn)程消耗CPU資源嚴(yán)重，那么需要查看到底是什么導(dǎo)致Java消耗資源嚴(yán)重，通過lsof、netstat命令發(fā)現(xiàn)有大量的Java請求等待信息，然后查看Tomcat日志，發(fā)現(xiàn)大量報錯信息、日志提示和數(shù)據(jù)庫連接超時，最終無法連接到數(shù)據(jù)庫，同時，訪問網(wǎng)站靜態(tài)資源，也無法訪問，于是得出如下結(jié)論：
原因分析
Tomcat本身就是一個Java容器，是使用連接/線程模型處理業(yè)務(wù)請求的，主要用于處理Jsp、servlet等動態(tài)應(yīng)用，雖然它也能當(dāng)作HTTP服務(wù)器，但是處理靜態(tài)資源的效率很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上Apache或Nginx。從前面觀察到的現(xiàn)象分析，可以初步判斷是Tomcat無法及時響應(yīng)客戶端的請求，進(jìn)而導(dǎo)致請求隊列越來越多，直到Tomcat徹底崩潰。對于一個正常的訪問請求來說，服務(wù)器接收到請求后，會把請求交給Tomcat去處理，Tomcat接著執(zhí)行編譯、訪問數(shù)據(jù)庫等操作，然后把信息返回給客戶端，客戶端接收到信息后，Tomcat就關(guān)閉這個請求鏈接，這樣一個完整的訪問過程就結(jié)束了。而在高并發(fā)訪問狀態(tài)下，很多的請求瞬間都交給Tomcat處理，這樣Tomcat還沒有完成第一個請求，第二個請求就來了，接著是第三個，等等，這樣越積越多，Tomcat最終失去響應(yīng)， Java進(jìn)程就會處于僵死狀態(tài)，資源無法釋放，這就是根本原因。
處理措施
要優(yōu)化Tomcat性能，需要從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行重構(gòu)，首先，加入Apache支持，由Apache處理靜態(tài)資源，由Tomcat處理動態(tài)請求，Apache服務(wù)器和Tomcat服務(wù)器之間使用Mod_JK模塊進(jìn)行通信。使用Mod_JK模塊的好處是：它可以定義詳細(xì)的資源處理規(guī)則，根據(jù)動態(tài)、靜態(tài)網(wǎng)站的特點，將靜態(tài)資源文件全部交給Apache處理，而動態(tài)請求通過Mod_JK模塊傳給Tomcat去處理，通過Apache+JK+Tomcat的整合，可以大幅度提高Tomcat應(yīng)用的性能。
4．第二次分析優(yōu)化
經(jīng)過前面的優(yōu)化措施，Java資源偶爾會增高，但是一段時間后又會自動降低，這屬于正常狀態(tài)，而在高并發(fā)訪問情況下，Java進(jìn)程有時還會出現(xiàn)資源上升無法下降的情況，通過查看Tomcat日志，綜合分析得出如下結(jié)論：要獲得更高、更穩(wěn)定的性能，單一的Tomcat應(yīng)用服務(wù)器有時會無法滿足需求，因此要結(jié)合Mod_JK模塊運行基于Tomcat的負(fù)載均衡系統(tǒng)，這樣前端由Apache負(fù)責(zé)用戶請求的調(diào)度，后端又多個Tomcat負(fù)責(zé)動態(tài)應(yīng)用的解析操作，通過將負(fù)載均分配給多個Tomcat服務(wù)器，網(wǎng)站的整體性能會有一個質(zhì)的提升。
以上就是基于Web應(yīng)用的性能分析及優(yōu)化案例，謝謝閱讀，希望能幫到大家，請繼續(xù)關(guān)注腳本之家，我們會努力分享更多優(yōu)秀的文章。
