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网站建设硬件设计方案
北京同有飞骥科技股份有限公司
2014—9—25
一、 架构设计
1。1总体思路
为提高网站的高并发性能，提高开发效率及运营效率，主要按如下几个思路进行规划设计：
Ø 负载均衡
1) 四层交换负载均衡:
采用负载均衡器来实现硬件级的四层交换负载均衡，或采用LVS来实现软件的四层交换负载均衡
2) 通过第三方软件来实现负载均衡,同时实现页面请求的缓存.
通过Nginx实现反向代理服务器集群，同时搭建squid集群以作为静态页面和图片的缓存
3) 通过web服务器的配置来实现负载均衡，即通过apache或是Nginx 将客户请求均衡的分给tomcat1，tomcat2…。去处理
Ø 数据存储的设计思路
1）数据库拆分,把生产数据库和查询数据库分离，对生产数据库采用RAC实现数据库的集群。
2)采用高效的网络文件共享策略，采用独立的图片服务器和磁盘阵列来实现页面图片资源的web请求和存储。
Ø 不同网络用户访问考虑
1) 通过引入CDN来解决不同网络服务商的接入速度问题，一般只能解决静态页面的访问问题。
2) 在不同运营商机房部署服务器，通过镜像技术来实现不同网络服务商的接入速度问题。
二、 网站的物理架构和网络拓扑
2。1 物理架构
2.2 网络拓扑结构
方案说明：
1) 采用双防火墙双交换机做网络冗余，保障平台服务
采用双防火墙接通2线路互联网接入，设备之间采用VRRP协议，在任何一个防火墙、互联网发生故障后均可自动将流量切换到另一端，保证网站的正常运行，设备或网络恢复后，自动恢复.
采用双千兆交换机分别接在2台防火墙上，当某台设备或者网络链路发生故障后，正常的设备自动接管已坏设备的工作，不影响网站的整体运行，根据业务及真实服务器的数量,交换机可以随时增加
2) 采用硬件设备负载均衡器，实现网络流量的负载均衡
使用硬件设备负载均衡器，将网络流量均衡的分担到WEB服务器集群各节点服务器，保障平台服务器资源均衡的使用。
3) 采用专业磁盘阵列，实现图片和关键数据的读取和存储
数据库服务器和图片服务器后端分别接入光纤磁盘阵列,实现图片和数据库数据的高性能读写和查询。
三、 硬件配置分析
3。1网络带宽
只考虑门户访问的带宽占用，后台管理页面等其他业务访问与门户访问相差2—3个数量级，这一部分网络流量占用忽略.同时考虑网络带宽利用率(70%)
根据业务设计能力，每秒网络流量=WEB网站每秒钟访问流量
=（每次访问占用的带宽×每秒访问次数）/带宽利用率
=(200K＊8＊n)/0。7
注:一般门户的首页大小>1M、平均200K/页面，我们以平均值来计算。
所以,并发数在50000的网站需求的网络带宽为:
（200k＊8*50000）/0.7=114286Mb
3.2架构和硬件配置选型
3.2.1硬件配置参考
序号
产品功能
参考型号、配置
备注
1
主机设备
1.1
数据库服务器
2U双路机架式服务器, 2个E5-2650V2处理器，每处理器为8核，共计16核。内存大小128G。3块600GB 15krpm SAS硬盘.集成四千兆以太网接口。

1。2
WEB服务器
2U双路机架式服务器, 2个E5-2630处理器，每处理器为6核,共计12核。内存大小128G。3块600GB 15krpm SAS硬盘。集成四千兆以太网接口。加配一张千兆双口以太网卡

1.3
Nginx、缓存服务器
2U双路机架式服务器, 2个E5-2620处理器，每处理器为6核，共计12核.内存大小64G。3块600GB 15krpm SAS硬盘。集成四千兆以太网接口

1.4
管理终端
1个Intel Xeon E5—2620处理器,内存大小8G，双千兆网口

2
网络设备
2.1
负载均衡器
RADWARE应用负载均衡设备,型号：为ODS—504，有，4个可选的千兆位电端口,1G主内存,500M处理能力（最大可通过License升级为4G）

2。2
防火墙
CISCO ASA5520防火墙
并发连接:280000
网络吞吐：450
安全过滤:225MB
网络端口：4个千兆以太网接口+1个快速
用户数限：无用户数限制用户
VPN支持：支持

2。2
交换机
Quidway S3952P-EI
传输速率:10Mbps/100Mbps/1000Mbps
网络标准：IEEE 802。1Q、IEEE 802.1D
端口数量:48
接口介质：10/100Base—T、1000Base-X
传输模式：全双工/半双工自适应
背板带宽：32Gbps

3
存储设备
3.1
光纤存储柜
NetStor iSUM460E
FC—SAS存储系统，2U12盘位，最大支持312片硬盘，双控制器；8个1Gb iSCSI主机接口和4个16Gb FC端口，可支持8Gb FC,万兆iSCSI,6G SAS板卡；缓存双控下标配8GB，缓存双控下最大支持到64GB，内置BBU和Flash卡保护缓存数据;支持RAID 0,1,3,5,6,10,30，50,60；支持2。5寸300/600/900/1200GB 10krpm SAS硬盘,支持3。5寸1/2/3/4TB 7。2krpm 近线SAS硬盘；2组双冗余460W可热插拨电源；全中文管理软件；
数据库按需配置硬盘，图片存储按规划情况配置
3。2
光纤交换机
光纤交换机（ 4/32B SAN Switch）

注：上表为硬件的参考配置，根据网站规模的不同，在初期可以不用硬件负载均衡器。服务器性能也可以作适当缩减，达到一定规模后硬件的扩容
3。2.2 Web架构和硬件选型
并发能力
Web服务器架构
服务器配置
备注
5000次/秒
1）         Apache+n个Tomcat(n〉=2）;
2台web服务
2台数据库服务器
1套光纤存储
1台web服务器同时部署apache（nginx）和tomcat；
1台web服务器部署tomcat
数据库做应用高可用
光纤存储作数据库共享存储空间
2)         Nginx+n个Tomcat（n=2)；
1万次/秒
1)         Apache+n个Tomcat(n>=2)；
4台web服务
1台nginx服务器
1台缓存服务器
2台数据库服务器
1套光纤存储
4台web服务器装tomcat；
数据库连接光纤盘阵做应用高可用
2）         Nginx+n个Tomcat（n=2);
注:同时配置缓冲
〉5万次
多个Nginx+n个Tomcat（n〉=2）组合；
注：同时配置缓冲
20台web服务
2台nginx服务器
2台缓存服务器
2台负载均衡器
4台数据库服务器
2套光纤存储
组成多个nginx+tomcat集群（1台nginx+10台web服务器装tomcat）,通过负载均衡器分流.
数据库连接共享存储作高可用;生产数据库与查询数据库分离。
说明：
1)理论上单个tomcat可以支持2500的并发，考虑到门户的高可用性,可以考虑用Nginx+n个Tomcat（n>=2)的负载均衡架构.
2）当并发〉2500时可以考虑增加tomcat服务器，当tomcat增加达到20个时,理论可以支撑5万次的并发请求。
3）当并发>5万次时，则需要考虑增加一套Nginx+tomcat的组合,多个Nginx+tomcat通过硬件或是软件负载均衡器来实现平载均衡。
4）以上的硬件配置没考虑其他复杂的应用需求,如有其他应用（大容量的文件存储、接口服务、复杂的计算等）需求则需要配置相应的硬件.
5）网站建设初期可以先部署3—5台web服务器，随着并发访问量的增加再添加服务器硬件设备.
3.3硬件扩容策略
当网站发展到一定阶段，随着用户量不断扩大，现有的网络资源和服务器资源不能满足用户需要的时候，就需要对平台进行服务器和网络的扩容。以下是两种平台扩容的方式：
Ø 增加服务器
对于web的并发处理有瓶颈时，新增的web服务器，把新增的web服务器填加到Web服务器集群中,以增加Web的并发处理能力。
对于数据库有处理压力时，可以增加数据库服务器，增加数据库服务器加入数据库的集群中.
Ø 增加存储
对于存储容量不能满足业务需要时，可以考虑在磁盘柜中新增加硬盘，甚至考虑新增磁盘柜。
Ø 升级服务器
可以升级服务器的内存、硬盘，甚至考虑用新的性能更高的服务器来替换。
Ø 网络扩容
1) 申请更大的网络带宽
2) 引入CDN
3) 升级内网交换机
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