大型网站服务器容量规划 - (EPUB全文下载)

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书籍内容：

大型网站服务器容量规划
第1章 容量概述
第2章 容量规划简介
第3章 容量规划的常用方法
第4章 回归分析简介
第5章 容量规划的思路
第6章 获取CPU利用率
第7章 容量规划的需求分析
第8章 容量管理系统设计
第9章 核心模块的实现
第10章 容量规划系统的验证
第11章 结论及展望
看完了
第1章　容量概述
1.1　容量规划背景
如今人们已经习惯从互联网上获取信息，因此，几乎任何一家公司都要有自己的网站。引入了一个新的事物后，必然会随之带来新的问题。网站是放在服务器上的，一般来说网站的访问量越大，服务器的压力就越大。为保证网站的正常运营，网站的运维人员有必要了解当前系统是否工作正常、系统的处理能力是否接近极限，以及需要新增多少台服务器来承载新增的压力。作为一名合格的运维工程师，对于以上这些必须要做到心中有数。
一般的公司在网站扩容方面都是采用“凭经验+逐步尝试”的方法，这样通过逐渐逼近的方式得到系统的极限承载量。再专业一点的公司，会让运维人员搭建一套线下的测试环境，测试人员先在线下对各种关键URL做测试，通过分析测试报告找到系统的极限值。这种方法只能得出个大概值，因为真实的压力取决于用户的行为和当时的代码运行情况。
第三种方法是在线切换流量，也就是将一部分流量导入到某些服务器上，观察日志，直到出现报错为止，然后再将流量切挽回到其他机器结点上，这种方法能够得到最真实的系统压力，但毕竟牺牲了部分用户体验。
以上3种方法的共性都是单次有效，下次换了新的代码环境还要重新手工测试。除了以上的方法外，还可以利用一些系统命令做监控，每天做出容量报表，通过查看报表运维人员便监控到系统的实时压力及实时容量，当逼近根据经验判断的压力上限时，发出报警，提醒扩容。还有的公司是利用监控系统，找到半个月内的系统最大流量作为未来短期内的流量预估，基本上也是靠经验。
上述方法都不能正确地得到系统所能正常承载的极限压力，总的来说都是依靠经验或牺牲用户体验为代价。本章讲解的内容是将系统的极限压力量化为具体的数据，进行更为准确的容量规划。
1.2　容量研究的意义
容量管理的基本目标有两个，一是使运维人员了解系统的承载力，二是以合理的硬件成本来满足业务需求。减少成本是企业生存的刚性需求，技术人员同样有责任在技术层面上帮助公司节约成本。在软件方面，开发人员通过改进程序算法来提升系统的工作效率；在硬件方面，运维人员除了规划服务架构，还要根据业务类型定制专用的服务器，有针对性地提升系统性能。无论在硬件还是软件方面，都是在原有服务的规模下通过提升性能来减少硬件成本。除了以上两个方面，还可以通过硬件容量规划的方式进行最直接的成本控制，容量管理一方面是节约硬件成本，另一方面节约了人力成本。
为方便陈述，我们这里所说的容量管理是指服务器容量管理。容量管理主要用于评估各集群模块在当前及未来流量下的利用率，让系统容量“可见”。
模块的性能表现和实际运行的指令息息相关，并不是一次测试便能适用所有类型的代码环境，因此，当有新项目上线或在原有基础上扩容时，较安全的做法是，需要重新评估机器性能用以考量服务的稳定性。容量管理可以量化服务的稳定性，测试人员可以专注于业务本身的测试工作，无须再做稳定性测试。
技术人员还要负责硬件成本预算的工作，在提交预算时要反复权衡服务成本与稳定性。对于预算中的刚性需求，技术人员必须提供充分的理由予以支持，需要一套有效的数据作为预算的依据。有了容量管理系统，任何时候都可以用数据说话，系统需要多少台机器不是技术人员决定的，而是由业务流量决定，这样就为技术人员分担了预算压力，使他们能够更加专心地投入工作。
1.3　容量研究的目标
目标是实现单入口流量预估，具体包括以下内容。
（1）判断现有系统规模还可以再承载多少流量。
大家应该有这样的经验，一到假期，大家花费在网络上的时间会很多，也许会发现网站的响应有可能会变慢。对于网站来说，假期的流量比一般时候的流量要大，因此，在节假日的流量会有所上涨。我们可以估计出新的流量来判断现有的系统是否可承受。
（2）对于新增的流量，采购设备时给予指导，花最少的钱办同样的事。
公司一般会在每个季度做一次预算，因此，要提供一套理论公式支持部门的预算申请。对于运维部门来说，就要用数据来说话了，提供容量公式是最好的证明。
（3）流量切换时可以量化。
为了保证服务稳定，通常会提供双机热备，有时保险起见，会提供多余的一套设备。或者为了提速，提供的服务会划分为多个冗余系统，当某个机房的服务出现问题时，为保证正常服务，需要将流量切换到另一个机房。切换多少流量过去呢？这时候容量系统就派上用场了，为了不至于“压垮”另一个机房的系统，需要事先知道另一个机房的系统容量还有多少空余。
（4）优化服务规模。
产品服务中的机器数未必是最优的，容量管理可以根据访问量和指定的容量利用率，自动计算出需要的机器规模。
以上几点是容量规划要实现的目标，后面将逐步介绍。
第2章　容量规划简介
2.1　什么是容量
容量意指容量规划，从经济学到工程领域都有其应用，容量规划听起来是个高大上的概念，本质来说，其实就是资源利用率的管理，一个较典型的例子就是容器，例如我们是用水杯来接水喝，水杯总是有一个最大容量，我们所接的水肯定都在杯子容量之内，超过这个容量水就会溢出，这个道理还是很易懂的。其实在接水这个动作发出之前，我们通过观察就已经知道了杯子的最大容量是多少，所接的水必然会控制在杯子容量之内，如果一个杯子容量不够，口渴的同学可能会选择更大的杯子或者同时用两个杯子。因为这是潜意识里的行为，尽管你可能没有注意到，其实这就是在做容量规划。说到这我猜你也看出来了，容量规划的前提是，只有在事先知道系统可承载的最大压力的情况下才能做好流量控制和容器分配。杯子的容量是很直观的，我们在接水之初已经掌握了其容量大小，因此，可以方便地控制接水的流量和速度，然而很多抽象的容器其容量并不直观，因此，容量规划就是针对不容易测量容量的容器，通过一系列方法找到其最大容量，在此基础之上再 ............

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