几种静态化方案的设计及选择。

古城微笑少年丶 2024-02-18 23:12 18阅读 0赞

下面详细分析如何设计静态化架构，首先要考虑方案应该遵循的几个原则，涉及如何回答以下几个问题。

*  是否一致性Hash分组？做缓存一定是和命中率紧密相关的，命中率和数据的集中度相关，而要让数据集中一致性Hash就是一个必然选择。但是一致性Hash有一个天然的缺陷就是会导致热点问题，当热点特别集中时可能会导致网络瓶颈。
 *  是否使用ESI？ESI对性能有影响，但是他对客户端友好，前端编程也方便。
 *  是否使用物理机？物理机可以提供更大的内存、更好的CPU资源，但是使用物理机也有一些缺点，例如会导致应用急群的相对集中，进而导致网络风险增加。另外对Java系统而言内存增加并不能带来那么大的好处。
 *  谁来压缩、在哪里压缩也是让人比较纠结的问题，增加一层Cache，必然增加了数据的传输，那么谁来压缩就会影响到Cache的容量和网络数据的传输量。
 *  网卡选择？网卡选择其实是个成本问题，避免网络瓶颈可以选择万兆网卡和交换机，但是必然使成本增加。

根据这几个方面的考虑，分别得出如下几个方案。

## 方案一 采用Nginx+Cache+Java结构的虚拟机单机部署 ##

这种部署结构图如下图所示。

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这种方式是最简单的静态化方案，只需在当前的架构上加一层Cache层就行了，网络结构和业务逻辑都不用变化，只需将系统做静态化改造就完成了。他的优缺点如下所示。  
**优点：**

*  没有网络瓶颈，不需要改造网络；
 *  机器增加，也没有网卡瓶颈；
 *  机器数增多，故障风险减少。

**缺点：**

*  机器增加，缓存命中率下降；
 *  缓存分散，失效难度增加；
 *  Cache和JBoss都会争抢内存。

该方案虽然比较简单，但也能够解决热点商品的访问问题，例如做大促时，商品数比较少，在有限内存中仍然能够命中这些商品；另外针对一些恶意攻击也十分有效，这时的命中率能达到90%以上，但是对系统的整体性能没有很多提升。

## 方案二 采用Nginx+Cache+Java结构的实体机单机部署 ##

该方案的部署结构图如下图所示。

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这种方案是在前面的基础上将虚拟机改成实体机，增大Cache的内存，并且采用了一致性Hash分组的方式来提升命中率，这里将Cache分成若干组，这样可以达到命中率和访问热点的平很。他的优点如下：

*  既没有网络瓶颈，也能使用大内存；
 *  减少Varnish机器，提升命中率；
 *  提升命中率，能减少Gzip压缩；
 *  减少Cache失效的压力。

这是一个比较理想的方案，在正常请求下也能达到50%左右的命中率，对一些基数数据比较小的系统，命中率能达到80%左右，这样的命中率比较理想。

## 统一Cache层 ##

统一Cache层是个更理想的推广方案，该方案的结构图如下图所示。

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将Cache层单独拿出来统一管理可以减少运维成本，同时也方便其他静态化系统接入，还有如下优点。

*  可以减少多个应用接入使用Cache的成本，接入的应用只维护自己的Java系统就好，不用单独维护Cache，只需关系如何使用，更好的仍更多流量型系统接入使用。
 *  统一Cache易于维护，例如后面加强监控、配置的自动化，统一维护、升级比较方便。
 *  可以共享内存，最大化利用内存，不同系统之间的内存可以动态切换，有效应对攻击情况。
 *  更有助于安全防护。

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