×

抗住春晚高并发的幕后英雄——云计算

分类:云服务资讯 编辑:新网小青年 浏览量:539
2021-02-18 15:57:28
想上春晚发红包,产品日活先过亿。道理很简单,用户量低了,技术上很难支撑起春晚级别的高并发流量。

历届春晚红包合作伙伴或多或少都有意外发生,有服务器宕机一小时的,有用户临时登录不了的,有提现系统崩溃的,还有拖垮应用商店的。春晚红包互动是全方位保障体系,技术能力、运营商、应用市场,甚至电力单位,一个环节出错,整体活动就会受影响。


.com/d/file/20210121/1b7926c41080c1465ce8809ba3acc9e7.jpg" width="600" height="300" border="0" />

云服务


面对数万每秒的高并发功能,如果Web系统不做针对性的优化,会轻而易举地陷入到异常状态。现在我们一起来讨论下,大规模并发带来的挑战。 
1. 请求接口的合理设计
一个秒杀或者抢购页面,通常分为2个部分,一个是静态的HTML等内容,另一个就是参与秒杀的Web后台请求接口。
通常静态HTML等内容,是通过CDN的部署,一般压力不大,核心瓶颈实际上在后台请求接口上。这个后端接口,必须能够支持高并发请求,同时,非常重要的一点,必须尽可能“快”,在最短的时间里返回用户的请求结果。为了实现尽可能快这一点,接口的后端存储使用内存级别的操作会更好一点。仍然直接面向MySQL之类的存储是不合适的,如果有这种复杂业务的需求,都建议采用异步写入。
当然,也有一些秒杀和抢购采用“滞后反馈”,就是说秒杀当下不知道结果,一段时间后才可以从页面中看到用户是否秒杀成功。但是,这种属于“偷懒”行为,同时给用户的体验也不好,容易被用户认为是“暗箱操作”。
2. 高并发的挑战:一定要“快”
我们通常衡量一个Web系统的吞吐率的指标是QPS(Query Per Second,每秒处理请求数),解决每秒数万次的高并发场景,这个指标非常关键。举个例子,我们假设处理一个业务请求平均响应时间为100ms,同时,系统内有20台Apache的Web服务器,配置MaxClients为500个(表示Apache的最大连接数目)。
那么,我们的Web系统的理论峰值QPS为(理想化的计算方式):
20*500/0.1 = 100000 (10万QPS)
咦?我们的系统似乎很强大,1秒钟可以处理完10万的请求,5w/s的秒杀似乎是“纸老虎”。实际情况,当然没有这么理想。在高并发的实际场景下,机器都处于高负载的状态,在这个时候平均响应时间会被大大增加。
就Web服务器而言,Apache打开了越多的连接进程,CPU需要处理的上下文切换也越多,额外增加了CPU的消耗,然后就直接导致平均响应时间增加。因此上述的MaxClient数目,要根据CPU、内存等硬件因素综合考虑,绝对不是越多越好。可以通过Apache自带的abench来测试一下,取一个合适的值。然后,我们选择内存操作级别的存储的Redis,在高并发的状态下,存储的响应时间至关重要。网络带宽虽然也是一个因素,不过,这种请求数据包一般比较小,一般很少成为请求的瓶颈。负载均衡成为系统瓶颈的情况比较少,在这里不做讨论。
那么问题来了,假设我们的系统,在5w/s的高并发状态下,平均响应时间从100ms变为250ms(实际情况,甚至更多):
20*500/0.25 = 40000 (4万QPS)
于是,我们的系统剩下了4w的QPS,面对5w每秒的请求,中间相差了1w。
然后,这才是真正的恶梦开始。举个例子,高速路口,1秒钟来5部车,每秒通过5部车,高速路口运作正常。突然,这个路口1秒钟只能通过4部车,车流量仍然依旧,结果必定出现大塞车。(5条车道忽然变成4条车道的感觉)
同理,某一个秒内,20*500个可用连接进程都在满负荷工作中,却仍然有1万个新来请求,没有连接进程可用,系统陷入到异常状态也是预期之内。
其实在正常的非高并发的业务场景中,也有类似的情况出现,某个业务请求接口出现问题,响应时间极慢,将整个Web请求响应时间拉得很长,逐渐将Web服务器的可用连接数占满,其他正常的业务请求,无连接进程可用。
更可怕的问题是,是用户的行为特点,系统越是不可用,用户的点击越频繁,恶性循环最终导致“雪崩”(其中一台Web机器挂了,导致流量分散到其他正常工作的机器上,再导致正常的机器也挂,然后恶性循环),将整个Web系统拖垮。
3. 重启与过载保护
如果系统发生“雪崩”,贸然重启服务,是无法解决问题的。最常见的现象是,启动起来后,立刻挂掉。这个时候,最好在入口层将流量拒绝,然后再将重启。如果是redis/memcache这种服务也挂了,重启的时候需要注意“预热”,并且很可能需要比较长的时间。
秒杀和抢购的场景,流量往往是超乎我们系统的准备和想象的。这个时候,过载保护是必要的。如果检测到系统满负载状态,拒绝请求也是一种保护措施。在前端设置过滤是最简单的方式,但是,这种做法是被用户“千夫所指”的行为。更合适一点的是,将过载保护设置在CGI入口层,快速将客户的直接请求返回。
互联网正在高速发展,使用互联网服务的用户越多,高并发的场景也变得越来越多。电商秒杀和抢购,是两个比较典型的互联网高并发场景。虽然我们解决问题的具体技术方案可能千差万别,但是遇到的挑战却是相似的,因此解决问题的思路也异曲同工。
在此基础上,新网云通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力,提高应用程序的容错能力,为企业提供容灾、备份、恢复、迁移等方面的全套解决方案,彻底解决应用的烦恼,全方位有效规避应用、系统、数据的安全风险:http://www.xinnet.com/cs/product.html



声明:免责声明:本文内容由互联网用户自发贡献自行上传,本网站不拥有所有权,也不承认相关法律责任。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,请发

送邮件至:operations@xinnet.com进行举报,并提供相关证据,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。本站原创内容未经允许不得转载,或转载时

需注明出处:新网idc知识百科

免费咨询获取折扣