如何優(yōu)化web應用服務器

Web服務器性能是整個Web系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)，提高Web服務器的性能也是長久以來人們一直關注的課題。這里通過對Web服務器的工作原理和現(xiàn)有的優(yōu)化方法和技術的分析，得出了對待Web服務器性能的提高也應該具體問題具體分析，要在具體的應用環(huán)境中，根據(jù)其特點來采取相應的優(yōu)化措施?！　?/P>

在對Web服務器進行優(yōu)化時要根據(jù)真實的Web應用系統(tǒng)的情況和特征來采取有針對性地優(yōu)化方案。首先根據(jù)不同的網(wǎng)絡特性來看：在局域網(wǎng)中，降低M T U (最大傳輸單位)值對可以避免復制數(shù)據(jù)和求校驗，而通過優(yōu)化select系統(tǒng)調用或在Socket事件處理器中執(zhí)行計算可以優(yōu)化請求并發(fā)管理，利用HTTP1．1持續(xù)連接等都可以使系統(tǒng)性能得到相應的改善，但在廣域網(wǎng)的環(huán)境下卻沒有什么大的作用，有的甚至恰恰相反。

關于Web負載，除了對Web負載的特征進行分析以便在評測時更好地再現(xiàn)真實負載之外，還要考慮Web服務器所在的網(wǎng)絡環(huán)境下負載的情況。人們不僅要求服務器滿足正常的工作負載要求，而且在高峰時期依然要保持較高的吞吐量。但是，服務器在高負載的情況下的性能表現(xiàn)往往低于人們的期望。

服務器過載的情況分為兩種：一種為瞬間過載，即服務器暫時的、短時間的超載，這種情況主要是由服務器負載的特點引起的。大量的研究表明，Web請求的網(wǎng)絡通信量分布是自相似的，即Web請求的通信量可以在很大范圍內有顯著的變化。這就造成服務器常常短時間的超載，但這樣情況持續(xù)的時間一般很短。一種是服務器長時間的超載，這種情況一般是由某一特殊事件引起的，例如服務器受到拒絕服務攻擊或者發(fā)生了“活鎖”現(xiàn)象。

第一種服務器超載情況是不可避免的，但第二種情況則可以通過對服務器改進來改善。拋開惡意的攻擊不算，仔細分析服務器處理信息包的過程可以發(fā)現(xiàn)，造成系統(tǒng)在超載情況下性能下降的根本原因是高優(yōu)先級處理階段對CPU的不公平搶占。

因此，如果限制高優(yōu)先級處理階段對CPU的占用率，或者限制處理高優(yōu)先級的CPU個數(shù)，都可以減輕或者消除收包活鎖現(xiàn)象。具體的可以采用以下方法：

1.采用輪詢機制。為了減少中斷對系統(tǒng)性能的影響，在負載正常的情況下采用“下半處理” 的方法就非常有效，而在高負荷情況下，采用這個方法仍然會造成活鎖現(xiàn)象，這時可以采用輪詢機制。

2.減少上下文切換。這種方法不管服務器在什么情況下對性能改善都很有效，這時可以采用引入核心級或硬件級數(shù)據(jù)流的方法來達到這個目的。核心級數(shù)據(jù)流是將數(shù)據(jù)從源通過系統(tǒng)總線進行轉發(fā)而不需要使數(shù)據(jù)經(jīng)過應用程序進程，這個過程中因為數(shù)據(jù)在內存中，因此需要CPU操作數(shù)據(jù)。

　　硬件級數(shù)據(jù)流則是將數(shù)據(jù)從源通過私有數(shù)據(jù)總線或是雖等DMA通過系統(tǒng)總線進行轉發(fā)而不需要使數(shù)據(jù)經(jīng)過應用程序進程，這個過程不需要CPU操作數(shù)據(jù)。這樣在數(shù)據(jù)傳輸過程中不需要用戶線程的介入，減少了數(shù)據(jù)被拷貝的次數(shù)，減少了上下文切換的開銷。

3.減低中斷的頻率。這里主要有兩種方法：批中斷和暫時關閉中斷。批中斷可以在超載時有效的抑制活鎖現(xiàn)象，但對服務器的性能沒有什么根本性的改進；當系統(tǒng)出現(xiàn)接收活鎖跡象時，可以采用暫時關閉中斷的方法來緩和系統(tǒng)的負擔，當系統(tǒng)緩存再次可用時可以再打開中斷，但這種方法在接收緩存不夠大的情況下會造成數(shù)據(jù)包丟失。

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