web 站点性能

10 April 2016

前言

天下武功，为快不破。

时间就是金钱，效率就是生命。

没有人喜欢慢的应用, 没有人喜欢等待。

性能是什么

更快，更高，更强？？ 那是奥运宗旨。 当网站也要处理更快更高强

性能的指标有哪些：

  • 日访问量
  • 最大并发数
  • 同时在线人数
  • 访问时间 - 页面加载时间

Google 将 web 的站点的页面访问时间作为搜索排名的一项指标。

Amazon 发现其页面加载时长与其收入成反比。

需要性能优化吗？

过早优化是万恶之源

优化不是闭着眼睛瞎猜，需要监控和度量的数据支持。 性能监控可以从两个方面：

  1. 黑盒测试： 通过外部的压力测试，获取先有网站的状况。

  2. 白合测试： 通过代码插桩的方式，找到执行缓慢的地方。

优化的步骤：

  1. 停下来，先不优化

  2. 想清楚，在优化

如果，网站访问量太小，平均一天没1个人看，就不必须考虑优化，毕竟需要考虑成本的。

黑盒测试工具

很多，比如 ab，httpref 这类命令行工具。还有 JMeter, LoadManager 等图形界面工具。

ab 测试的输出， 并发数 10，总请求数 100：

ab -n100 -c10 http://www.yundianjia.com/
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1663405 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarking www.yundianjia.com (be patient).....done


Server Software:        nginx/1.8.0
Server Hostname:        www.yundianjia.com
Server Port:            80

Document Path:          /
Document Length:        20475 bytes

Concurrency Level:      10
Time taken for tests:   8.296 seconds
Complete requests:      100
Failed requests:        9
   (Connect: 0, Receive: 0, Length: 9, Exceptions: 0)
Total transferred:      2106718 bytes
HTML transferred:       2047518 bytes
Requests per second:    12.05 [#/sec] (mean)
Time per request:       829.566 [ms] (mean)
Time per request:       82.957 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          248.00 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        6   29 147.1      7    1054
Processing:   395  759 378.0    639    2190
Waiting:      379  718 358.3    599    2181
Total:        402  788 393.0    663    2197

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%    663
  66%    807
  75%    903
  80%   1006
  90%   1456
  95%   1601
  98%   2120
  99%   2197
 100%   2197 (longest request)

web 系统涉及的方方面面

试想，用户访问一个网站会涉及多少个方面：

  1. web 浏览器 以及 网络的最后一公里
  2. DNS 解析服务器
  3. 主干网路
  4. 站点所在 web 服务器
  5. Application 服务器
  6. 数据库服务器 。。。

从上面可以看到涉及的部分可以简单分为三类：

  1. 客户端 - web 浏览器
  2. 网络 - 网络环境，主干网之类
  3. 服务器 - web， 应用，数据库，文件，缓存。。

整对这三者， 都有相应的优化策略。

客户端优化

经典推荐Yslow 的作者提出： Yahoo！14 条军规， https://developer.yahoo.com/performance/rules.html

起初，只有前 14 条，后来，作者写了本书《Best Practices for Speeding Up Your Web Site》，增加到了 35 条。

具体建议如下：

  1. 最小化HTTP请求（Minimize HTTP Requests）- Rails 中 asset pipeline 就是这样的实践
  2. js 置地，css 置顶
  3. 使用 css 图片精灵
  4. 充分利用的 HTTP 的缓存头控制
  5. 开启 Gzip
  6. 压缩 js 和 css 。。。

详细可以参考： http://xiajian.github.io/web/2014/11/16/%E7%BD%91%E7%AB%99%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%AE%9E%E8%B7%B5

网络的优化

两个关键概念： 延迟 和 带宽

网络优化的目标： 高带宽，低延迟

  • 延迟： 信息从信源到目的地所需要实践， 比如：
  • 带宽： 信道的最大吞吐量

网络的设备盘点： 网线， 网卡， 交换机，集线器(HUB)，路由，光钎

优化的层面： HTTP 协议（比如 HTTP 2.0，保持 HTTP 链接）， TCP协议， UDP协议， 物理设备的升级。

物理设备的升级： 比如，升级服务器所在机房的带宽， 5MB - 10 MB， 使用 BDP 双线机房

服务器优化

首先，硬件的优化，比如使用 SSD，装备更大的内存，切换更好的服务器。

其次，网站服务器架构的优化, 这里给出一个复杂的服务器架构：

404

大体的操作方针：

  1. 动态内容静态化
  2. 使用数据缓存 - 在 varish 缓存静态页面， JIT 缓存生成的动态代码等等
  3. 数据库优化 - 缓存查询结果，分表，分库，读写分离，使用 Nosql
  4. 使用负载均衡： 硬件负载均衡- F5，软件负载均衡（LVS 和 Nginx， Haproxy），web 服务器集群
  5. 分布式计算 - 异步计算， 并行计算（并发模型）

缓存(Cache)

web 性能的关键点： Cache， 缓存一切。 计算机的世界中，缓存无处不在。

缓存的种类：

  • 文件cache， 比如，静态资源 js/css, html片断的cache
  • nginx的proxy_cache
  • 浏览器的cache
  • 代理服务器的 cache - 主要cache http 请求 以及相应的处理
  • CDN的cache - cache 静态文件
  • 数据库级的查询cache

最后

非常感谢大家的参与。 个人拙见，仅是抛砖，希望大家投玉。

我今临表涕零，不知所云。

参考书籍

  1. 《Web 性能权威指南》

  2. 《构建高性能的 web 站点》



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