Rails缓存架构设计

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1、高性能Web应用缓存架构设计浅谈RobbinFan高性能Web应用特征•大规模，高并发的访问请求•服务的高可用性•平滑的deployment•良好的可伸缩性特殊应用场景•长连接•Webchat,Webgame•网络IO资源消耗型，非CPU消耗型•EventMachine,Twisted,Node.js高性能Web应用是架构问题，不是Rails框架问题ConstraintislibertyJavaEye统计数据•3,000,000+Railsdynamicrequestsperday•15,000,000+HTTPrequestsperd

2、ay•600+HTTPrequests/sonpeaktime•1,000,000+full-textsearchperday•1400+currentconnections/sonpeaktime•600averageMemcachedgetoperations•150averageSQLqueriespersecondWebServerDBServerlighttpdanalyticsmysqlfastcgi(ruby)PDFCreatingmemcachedSearchServerWebServerDBServerCPUPeak<

3、60%CPUPeak<25%IOWait<5%IOWait<15%Rails高性能Web之道•从整体架构上设计各个层面缓存方案•消除架构上的各个单点性能瓶颈•多进程的分布式应用架构部署•以REST的架构风格来编写Rails应用基于Web的简单架构浏览器Web服务器应用服务器数据库操作系统的文件系统Web应用架构存储设备Web系统的速度差异•读取文件系统>读取存储设备•读取数据库内存>读取文件系统•读取应用内存>访问数据库服务器•读取静态文件>访问应用服务器•读取浏览器缓存>访问网站缓存系统的分层架构•操作系统磁盘缓存:减少磁盘机械操作•

4、数据库缓存:减少文件系统I/O•应用程序缓存:减少数据库查询•Web服务器缓存:减少应用服务器请求•客户端浏览器缓存:减少对网站的访问操作系统文件缓存•文件系统提供的DiskCache：操作系统会把经常访问到的文件内容放入到内存当中，由文件系统来管理•当应用程序通过文件系统访问磁盘文件的时候，操作系统从DiskCache当中读取文件内容，加速了文件读取速度•DiskCache由操作系统来自动管理，一般不用人工干预，但应当保证物理内存充足，以便于操作系统可以使用尽量多的内存充当DiskCache，加速文件读取速度•特殊的应用程序对文件系统

5、DiskCache有很高的要求，会绕开文件系统DiskCache，直接访问磁盘分区，自己实现DiskCache策略•Oracle的rawdevice(裸设备)–直接抛弃文件系统•MySQL的InnoDB：innodb_flush_method=O_DIRECT数据库缓存的重要性•为什么数据库非常依赖缓存？•数据库通常是企业应用系统最核心的部分•数据库保存的数据量通常非常庞大•数据库查询操作通常很频繁，有时还很复杂•以上原因造成数据库查询会引起非常频繁的磁盘I/O读取操作，迫使CPU挂起等待，数据库性能极度低下•数据库有哪些缓存策略？•Qu

6、eryCache•DataBuffer对象缓存•由O/RMapping框架例如ActiveRecord提供，透明性访问，细颗粒度缓存数据库查询结果，无需业务代码显式编程，是最省事的缓存策略•当软件结构按照O/RMapping框架的要求进行针对性设计，使用对象缓存将会极大降低Web系统对于数据库的访问请求•良好的设计数据库结构和利用对象缓存，能够提供极高的性能，对象缓存适合OLTP应用应用缓存概述•对象缓存•查询缓存•页面缓存•动态页面静态化（pagecache）•页面片段缓存（frgmentcache）•基于REST资源的缓存Activ

7、eRecord缓存•cache_fu•cache_money•second_level_cachecache_money•出自twitter开发团队之手•可能是目前最强大的rubycache框架•支持分页查询缓存，支持条件查询缓存山寨cacheplugin•基于RailsCache的简单封装，仅60行代码•可以自动实现对象缓存的管理，n:1关系的缓存，但不支持1:n集合缓存•memcached缓存命中率超过96%对象缓存的威力•OLTP类型的web应用，由于应用服务器端可以进行群集水平扩展，最终的系统瓶颈总是逃不开数据库访问；•哪个框架

8、能够最大限度减少数据库访问，降低数据库访问压力，哪个框架提供的性能就更高；•针对数据库的缓存策略：•对象缓存：细颗粒度，针对表的记录级别，透明化访问，在不改变程序代码的情况下可以极大提升web应用的性能。对