雙11背后的功臣 認(rèn)識(shí)網(wǎng)購(gòu)網(wǎng)站服務(wù)器

技術(shù)宅

探訪幕后英雄 ?認(rèn)識(shí)網(wǎng)站高性能服務(wù)器

任何一個(gè)網(wǎng)站都需要服務(wù)器的支持，服務(wù)器是用戶訪問(wèn)網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，它存儲(chǔ)網(wǎng)站大部分的數(shù)據(jù)、信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的處理。舉個(gè)形象的例子，如果我們把購(gòu)物的網(wǎng)民看作是現(xiàn)實(shí)生活中超市購(gòu)物的市民，那么網(wǎng)站服務(wù)器就相當(dāng)于連鎖超市的管理層，它既要統(tǒng)籌全國(guó)各個(gè)門店的銷售，為顧客創(chuàng)造良好的購(gòu)物環(huán)境;又要處理全國(guó)顧客的購(gòu)物需求，為購(gòu)物者提供足量、優(yōu)質(zhì)的商品。

同樣的，網(wǎng)站服務(wù)器（當(dāng)然還需要IT技術(shù)人員的操控）也要擔(dān)當(dāng)起類似的功能，在前臺(tái)它要及時(shí)響應(yīng)網(wǎng)民的登錄和點(diǎn)擊，后臺(tái)則要對(duì)網(wǎng)民實(shí)際購(gòu)物進(jìn)行高效處理，如商品的陳列、促銷、結(jié)算、統(tǒng)計(jì)等。因此大型購(gòu)物網(wǎng)站大多使用高性能的服務(wù)器，像淘寶使用的就是世界頂尖的BM Power Systems服務(wù)器（圖1）。

軟硬兼施 ?網(wǎng)站服務(wù)器是怎么保障網(wǎng)購(gòu)的

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年雙11，在活動(dòng)開(kāi)始1分鐘之內(nèi)，天貓上有超千萬(wàn)人同時(shí)齊點(diǎn)，開(kāi)場(chǎng)僅僅74秒，支付寶總成交額就超過(guò)1億元，按照每單商品100元計(jì)算，這樣支付寶服務(wù)器每秒就要完成14285單的支付（圖2）。

顯然這種高強(qiáng)度、并發(fā)式的海量數(shù)據(jù)是對(duì)網(wǎng)站服務(wù)器的嚴(yán)峻考驗(yàn)。那么在雙11這場(chǎng)網(wǎng)購(gòu)大戰(zhàn)中，網(wǎng)站服務(wù)器怎么保障大家的網(wǎng)購(gòu)？這里主要從硬件、軟件兩方面進(jìn)行分析。

首先在硬件方面，網(wǎng)站服務(wù)器的配置都比較高端。這里以IBM Power Systems S822L服務(wù)器為例，這款服務(wù)器CPU由12核3.02GHz的POWER 8處理器組成，總計(jì)96個(gè)線程（每核芯512KB二級(jí)高速緩存、8MB三級(jí)高速緩存、16MB四級(jí)高速緩存），內(nèi)存最大為64GB（1600MHz DDR3）。

大家知道，緩存大小是CPU的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU速度的影響非常大。CPU緩存是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時(shí)存儲(chǔ)器，它的容量雖然比內(nèi)存小，但是交換速度卻比內(nèi)存要快得多。在CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時(shí)，CPU緩存越大就可避開(kāi)內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度，大大提高CPU的計(jì)算效率，特別是在針對(duì)雙11這種突發(fā)性、高強(qiáng)度海量數(shù)據(jù)的讀取時(shí)，CPU緩存起到了極其重要的作用（圖3）。

因此，僅從硬件角度來(lái)看，單臺(tái)服務(wù)器的配置就非?！案叽笊稀保疫@些服務(wù)器都是針對(duì)大數(shù)據(jù)工作負(fù)載優(yōu)化過(guò)，更何況類似淘寶這樣的網(wǎng)站是數(shù)千臺(tái)這樣高性能服務(wù)器組成的集群，這樣從硬件上就保證服務(wù)器有足夠強(qiáng)悍的計(jì)算吞吐能力（圖4）。

其次在軟件上，大型購(gòu)物網(wǎng)站服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)普遍使用數(shù)據(jù)鏡像方式進(jìn)行并行計(jì)算。如上所述，大型網(wǎng)站服務(wù)器是一個(gè)服務(wù)器集群，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)使用鏡像方式來(lái)并行處理用戶的訪問(wèn)。數(shù)據(jù)鏡像就是將數(shù)據(jù)處理分發(fā)到多個(gè)鏡像服務(wù)器同時(shí)處理（圖5），如果把雙11比作農(nóng)村婚宴，服務(wù)器就像是做菜的鍋，網(wǎng)友就像是要參加婚宴的親朋好友，因?yàn)閬?lái)的客人很多，我們要準(zhǔn)備很多的鍋（服務(wù)器）同時(shí)煮菜（并行處理），這樣才可以快速為每桌上好婚宴的飯菜。

網(wǎng)站服務(wù)器使用數(shù)據(jù)鏡像方式既可以做好負(fù)載均衡，同時(shí)又保證了數(shù)據(jù)的一致性（并行鏡像服務(wù)器使用同一數(shù)據(jù)庫(kù)），而且還有高可用性，即使某臺(tái)服務(wù)器掛了，其他鏡像服務(wù)器仍可以提供同樣的服務(wù)。

面對(duì)移動(dòng)終端挑戰(zhàn) ?網(wǎng)站服務(wù)器移動(dòng)優(yōu)化措施

隨著移動(dòng)購(gòu)物的興起，現(xiàn)在購(gòu)物網(wǎng)站服務(wù)器還要針對(duì)移動(dòng)端發(fā)起的購(gòu)物請(qǐng)求做出優(yōu)化。2014年雙11的活動(dòng)開(kāi)始以來(lái)，淘寶消費(fèi)者在移動(dòng)端訪問(wèn)雙11會(huì)場(chǎng)的流量幾乎達(dá)到了PC端的兩倍。

由于移動(dòng)端網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定性和終端多樣性，為了確保移動(dòng)交易完成，一方面購(gòu)物網(wǎng)站服務(wù)器要結(jié)合移動(dòng)終端特點(diǎn)（如手機(jī)屏幕小、配置較低、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)速慢）進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行瘦身，實(shí)行按需加載、內(nèi)存精簡(jiǎn)等優(yōu)化項(xiàng)目，確保移動(dòng)端訪問(wèn)更高效。另一方面則要對(duì)常見(jiàn)的終端進(jìn)行適配，在服務(wù)器要保存足夠的適配頁(yè)面，確保大多數(shù)的移動(dòng)終端都可以正常訪問(wèn)購(gòu)物頁(yè)面（圖6）。

除此之外，網(wǎng)站服務(wù)器還會(huì)用到各種大數(shù)據(jù)處理技術(shù)以保障用戶網(wǎng)購(gòu)可以順利完成。如異構(gòu)計(jì)算技術(shù)（使用服務(wù)器CPU和GPU協(xié)同計(jì)算，提高服務(wù)器整體計(jì)算能力）、批量處理技術(shù)（把一堆基本相同的請(qǐng)求批量處理，如大家同時(shí)購(gòu)買同一個(gè)商品，服務(wù)器在后臺(tái)收集到一定數(shù)量的請(qǐng)求后一次性完成操作）、異步技術(shù)（即收集請(qǐng)求，然后延時(shí)處理，如網(wǎng)友在同一時(shí)間提交支付請(qǐng)求，如果達(dá)到服務(wù)器上限，服務(wù)器就會(huì)自動(dòng)將請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)以減輕服務(wù)器的壓力）等，來(lái)盡可能保證用戶的網(wǎng)購(gòu)可以在最短時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)又不會(huì)讓服務(wù)器宕機(jī)。

總之，正是這些幕后強(qiáng)大的技術(shù)支持，才確保了我們網(wǎng)購(gòu)時(shí)的痛快淋漓。