应对网站高流量访问的前端优化策略：揭秘大规模并发挑战的解决方案

如何应对网站的大规模高流量访问

巧妙降级指的是网站在遭遇突增的访问高峰时，主动舍弃部分功能，释放部分系统资源，以确保核心功能的稳定访问的一种策略。每年的双十一促销活动便是典型的突增的非正常访问高峰，淘宝工程师每年都会关闭部分非核心功能，如评价、确认收货等，以确保交易功能的顺畅进行。

基于流动计算平台，实现网站的自动巧妙降级，是网站柔性架构的理想状态：监控系统实时监控所有服务器的运行状态，根据监控数据判断应用访问负载情况，若发现部分应用负载过高，而部分应用负载过低，则适当卸载低负载应用的服务器，重新部署启动高负载应用，使应用负载总体均衡；若所有应用负载都很高，且负载压力持续增加，则自动关闭部分非关键功能，确保核心功能正常运行。

以下提供一些思路供您参考：

1、网站页面静态化。静态页面为.html(.htm等)无需web服务器重新解析，只需生成一次，之后每次直接下载到客户端，效率显著提高。

2、将网站的web服务器、数据库服务器、图片和文件服务器分离。通过专业化分工，提高网站访问速度。因为图片和文件下载时，无论是IIS、Apache等服务器都会承受较大压力。

3、设置专门的数据缓存服务器。将大量数据存放在缓存区，在访问量低时存入数据，减少直接操作数据库的开销。

4、数据库集群、库表散列。大型网站在面临大量访问时，数据库瓶颈会显现，此时一台数据库将无法满足应用需求，因此需要使用数据库集群或库表散列来分散压力。

5、镜像。镜像是大网站常采用的提升性能和数据安全性的方式，镜像技术可解决不同网络接入商和地域带来的用户访问速度差异，如ChinaNet和EduNet之间的差异促使许多网站在教育网内搭建镜像站点，数据进行定时更新或实时更新。

6、负载均衡。负载均衡是大网站解决高负荷访问和大量并发请求的高端解决方案。

7、最新：CDN加速技术。CDN全称内容分发网络，其目的是通过在现有Internet中增加一层新的网络架构，将网站内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近获取所需内容，提高访问速度。CDN与镜像不同，它更智能，或可将其比喻为：CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。

小型网站可以使用最简单的html静态页面实现，配合图片美化效果，所有页面均存放在一个目录下，这样的网站对系统架构、性能的要求都很简单。随着互联网业务的不断丰富，网站相关技术经过多年发展，已细分到很细的方方面面，尤其是大型网站，所采用的技术更是涉及面非常广，从硬件到软件、编程语言、数据库、WebServer、防火墙等各个领域都有了很高的要求，已不再是原来简单的html静态网站所能比拟的。大型网站，如门户网站，在面临大量用户访问、高并发请求时，基本解决方案集中在以下几个环节：使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。这几个解决思路在一定程度上意味着更大的投入。

1、HTML静态化。大家都知道，纯静态化的html页面效率最高、消耗最小，所以我们应尽可能使网站上的页面采用静态页面实现，这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但对于大量内容且频繁更新的网站，我们无法全部手动实现，于是出现了常见的信息发布系统CMS，如我们常访问的各个门户站点的新闻频道，甚至其他频道，都是通过信息发布系统来管理和实现的。信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面，还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能，对于一个大型网站来说，拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。除了门户和信息发布类型的网站，对于交互性要求很高的社区类型网站来说，尽可能的静态化也是提高性能的必要手段，将社区内的帖子、文章进行实时静态化、有更新时再重新静态化也是大量使用的策略，如Mop的大杂烩就是使用了这样的策略，网易社区等也是如此。同时，html静态化也是某些缓存策略使用的手段，对于系统中频繁使用数据库查询但内容更新很小的应用，可以考虑使用html静态化实现。如论坛中论坛的公用设置信息，这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并存储在数据库中，这些信息其实大量被前台程序调用，但更新频率很小，可以考虑在后台更新时进行静态化，这样避免了大量的数据库访问请求。

2、图片服务器分离。大家知道，对于Web服务器来说，无论是Apache、IIS还是其他容器，图片都是最消耗资源的，因此我们需要将图片与页面分离，这是大型网站都会采用的策略，他们都有独立的、甚至多台的图片服务器。这样的架构可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力，并保证系统不会因为图片问题而崩溃。在应用服务器和图片服务器上，可以进行不同的配置优化，如Apache在配置ContentType时可以尽量少支持、尽可能少的LoadModule，保证更高的系统消耗和执行效率。

3、数据库集群、库表散列。大型网站都有复杂的应用，这些应用必须使用数据库，那么在面对大量访问时，数据库的瓶颈很快就会显现出来，此时一台数据库将无法满足应用需求，因此我们需要使用数据库集群或库表散列来分散压力。在数据库集群方面，许多数据库都有自己的解决方案，如Oracle、Sybase等都有很好的方案，常用的MySQL提供的Master/Slave也是类似的方案，您使用了什么样的DB，就参考相应的解决方案来实施即可。上面提到的数据库集群由于在架构、成本、扩展性方面都会受到所采用DB类型的限制，因此我们需要从应用程序的角度来考虑改善系统架构，库表散列等。

3、数据库集群、库表散列大型网站均有繁复的应用，此类应用需依赖数据库。然而，在面临海量访问时，数据库的瓶颈迅速显现，单台数据库难以满足应用需求，此时便需借助数据库集群或库表散列。在数据库集群方面，众多数据库均提供解决方案，如Oracle、Sybase等均拥有出色的方案，常用的MySQL提供的Master/Slave方案亦属此类。您使用何种数据库，便参照相应解决方案实施即可。上述数据库集群在架构、成本、扩展性等方面均受所选数据库类型的限制，因此我们需要从应用程序的角度出发，优化系统架构，库表

教你2种常用的电商高并发处理策略

电商系统的高并发处理是网站架构师面临的重大挑战。随着电商营销场景的增多，系统的并发压力不断加大。本文将介绍两种常用的高并发处理策略，以助力电商系统提升并发性能。

多级缓存

多级缓存策略能有效缓解数据库压力，提高系统响应速度。在电商场景中，如CRMEB商城首页，我们可以将商品分类信息存储至Redis缓存，减轻数据库负担。然而，面对高并发场景，仅靠Redis缓存可能压力过大。因此，引入nginx缓存作为一级缓存。用户首先访问nginx缓存，若不存在，则进一步访问Redis缓存。若Redis缓存也未找到所需数据，则最终从MySQL数据库获取信息。如此形成了Redis与nginx缓存的多级缓存结构，大幅降低Redis的压力。

多级缓存实现方式

实现多级缓存，可以使用OpenResty平台，它集成Lua语言，用于处理与Redis、MySQL的交互。通过Lua脚本，可实现对Nginx缓存、Redis缓存及MySQL数据的操作，确保数据一致性。

Redis缓存同步MySQL数据

为解决Redis缓存与MySQL数据库数据不一致的问题，引入了canal工具。当MySQL数据更新时，canal微服务或MQ模式（如RocketMQ或Kafka）可同步Redis缓存数据，确保缓存与数据库数据的一致性。

Nginx限流

当系统面临高并发访问，如首页访问，单纯的多级缓存可能不足以应对。此时，采用限流策略至关重要。限流旨在限制请求处理速率，避免系统因突发流量而崩溃。

限流原理

限流算法如漏桶算法，通过控制请求速率，确保系统处理请求时不会超出预设阈值。算法中，请求如水流一样流入“桶”中，按照固定速率流出，超过阈值的请求会被拒绝。

Nginx限流配置

在Nginx配置中，通过Lua脚本控制访问速率。例如，设置每秒最多处理10个请求，当请求量激增时，Nginx将拒绝处理超出阈值的请求。此外，引入burst参数可处理突发流量，允许在超过设置速率后暂时增加处理请求的能力，但需结合nodelay参数以避免长时间等待。

总结

通过多级缓存和Nginx限流策略的结合运用，电商系统能够有效应对高并发挑战。Redis与nginx缓存的多级缓存减轻数据库压力，而漏桶算法等限流策略则确保系统稳定运行，应对突发流量。在实施这些方案时，还需考虑数据一致性，通过canal等工具同步缓存与数据库数据。对于不明确之处，欢迎在下方留言，共同探讨学习。