大并发数据架构

大并发数据架构
大并发数据架构

服务器的三条要求:

高性能:对于大量请求,及时快速的响应

高可用:7*24 不间断,出现故障自动转移,这叫fail over(故障转移)

伸缩性:使用跨机器的通信(TCP)

另外任何网络系统结构都可以抽象成C/S架构,我们常说的B/S模式本质上也是C/S架构(浏览器看作客户端)。

一个典型的服务器架构:

注: epoll是linux下最高效的网络I/O

由于服务器需要高效处理大并发连接,因此多个位置均可能出现性能瓶颈,下面我们分析不同位置产生瓶颈的原因及其处理方法:

(一)数据库瓶颈

【1】超过数据库的连接数的解决方法:加上一层DAL,使用队列等待(队列等待--数据访问层),也可以再使用连接池(DAL队列服务+连接池)这样不需要重新连接,直接从池中找资源。

【2】超出时限的解决方法:

(1)将业务逻辑放置应用服务器(操作系统业务处理),数据库逻辑不要太复杂,只是进行一定的辅助业务处理。

(2)缓存数据,但是面临缓存的更新和同步的问题,如下:

1. 缓存的时效性,if timeout then 重新去数据库查询,(将热点数据放至缓存)这种方法实时性较差。

2. 一旦数据库更新,立即通知前端缓存更新。Update之后修改更新缓存,实时性较好。可能实现起来较难。

如果内存不够用,那么就放到外部磁盘,使用缓存换页机制(类似OS中的内存换页)。上面提到的这些都可以使用开源产品实现:Nosql ---> (反sql )

主要存放非关系的数据,key/value

还有Redis ,memached 缓存等分布式开源软件。这些软件是可以跨服务器的,但是如果部署在应用服务器上,则是局部的,其他同级服务器访问很麻烦。

但是如果单独布置机器,使用分布式缓存,这些就是全局的,所有的应用服务器都可以访问,方便快捷。

【3】数据库读写分离

数据库的查询操作一般比写操作频繁,我们可以对数据库进行负载均衡,使用主服务器进行写操作,从服务器进行读操作,DAL进行读写分离,通过replication机制进行主从服务器间的同步。

【4】数据分区(分库、分表)

分库:数据库可以按照一定的逻辑把表分散到不同的数据库--->垂直分区(用户表,业务表)

更加常用的分表--水平分区:将表中的记录分至不同的数据库,10条记录分至10个数据库,类似这样,这种方式很容易扩展水平结构。

(二)应用服务器瓶颈

添加任务服务器对应用服务器的任务分配进行负载均衡,其中又分为主动和被动两种方案:

(1)应用服务器被动接受方案:

使用任务服务器实现负载均衡,暴露一个接口,任务服务器可以当作一个客户端,应用服务器看作http服务器

任务服务器可以监视应用服务器的负载,CPU/IO/并发/内存换页高,查询到信息后,选取负载最低(算法确定)的服务器来分配任务.

(2)应用服务器主动到任务服务器接受任务进行处理

应用服务器处理完自己的任务后主动向任务服务器申请求任务。

(1)的方式可能会造成不公平,(2)的缺点是如果应用服务器处理不同的业务,那么可能任务服务器的编程逻辑会很复杂。

其中任务服务器可以设置多台,彼此之间通过心跳联系------>满足高可用性(fail over 机制)。

如此一来(数据库,缓存,应用服务器,任务服务器)任何位置出现瓶颈就只需要增加服务器好了。

为了高效的进行服务端的编程,我们也需要知道服务器性能四大杀手:

(1)数据拷贝----> 缓存来解决

(2)环境切换-----> 理性创建线程:是否需要多线程,哪个好?单核服务器(采用状态机的编程效率最佳,类似OS中的进程切换)

多线程能够充分发挥多核服务器的性能,也要注意线程间切换的开销

(3)内存分配------> 内存池,减少向操作系统申请内存

(4)锁竞争-------> 通过逻辑尽量减少锁的使用

以上的信息可以归纳为下面的这张图:

我们接下来介绍实际中的大型网站架构的演变过程,和我们上面的问题处理流程基本一致:

[Step1]web server与数据库分离

Apache/Nginx处理静态(前端服务器)JBoss/Tomat处理动态(后端服务器)

[Step2]缓存处理

1.浏览器缓存减少对网站的访问

2.前端服务器静态页面缓存减少对web服务器的请求

3.动态中相对静态的部分使用ESI

4.本地缓存减少对数据库的查询

[Step3]web server集群+读写分离

负载均衡:

前端负载均衡

DNS负载均衡

在DNS服务器中,可以为多个不同的地址配置同一个名字,对于不同的客户机访问同一个名字,得到不同的地址。

反向代理

使用代理服务器将请求发给内部服务器,让代理服务器将请求均匀转发给多台内部web服务器之一,从而达到负载均衡的目的。标准代理方式是客户使用代理访问多个外部Web服务器,而这种代理方式是多个客户使用它访问内部Web服务器,因此也被称为反向代理模式。

基于NAT的负载均衡技术

LVS

F5硬件负载均衡

应用服务器负载均衡

数据库负载均衡

[Step4]CDN、分布式缓存、分库分表

目前流行分布式缓存方案:memcached、membase、redis等,基本上当前的NoSQL方案都可以用来做分布式缓存方案

[Step5]多数据中心+分布式存储与计算

技术点:分布式文件系统(DFS)

Map/Reduce:

文件太大,无法加载至内存,分割得到key-value数据,这个是map过程(多个机器完成)

将其合并的过程称为reduce。Map-->combine-->reduce,这就是所谓的分布式计算。

大数据技术架构解析

技术架构解析大数作者:匿名出处:论2016-01-22 20:46大数据数量庞大,格式多样化。大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力,给企业和社会带来严峻的数据管理问题。因此必须开发新的数据架构,围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程,开发使用这些数据,释放出更多数据的隐藏价值。 一、大数据建设思路 1)数据的获得 大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。随着技术的发展,人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器,并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落,通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。这些设备会源源不断的产生新数据,这种数据的产生方式是自动的。因此在数据收集方面,要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志,去伪存真,尽可能收集异源甚至是异构的数据,必要时还可与历史数据对照,多角度验证数据的全面性和可信性。 2)数据的汇集和存储 数据只有不断流动和充分共享,才有生命力。应在各专用数据库建设的基础上,通过数据集成,实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标,通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术,在存储时要按照一定规则对数据进行分类,通过过滤和去重,减少存储量,同时加入便于日后检索的标签。 3)数据的管理 大数据管理的技术也层出不穷。在众多技术中,有6种数据管理技术普遍被关注,即分布式存储与计算、内存数据库技术、列式数据库技术、云数据库、非关系型的数据库、移动数据库技术。其中分布式存储与计算受关注度最高。上图是一个图书数据管理系统。 4)数据的分析 数据分析处理:有些行业的数据涉及上百个参数,其复杂性不仅体现在数据样本本身,更体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性,难以用传统的方法描述与度量,处理的复杂度很大,需要将高维图像等多媒体数据降维后度量与处理,利用上下文关联进行语义分析,从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息,并导出可理解的内容。大数据的处理类型很多,主要的处理模式可以分为流处理和批处理两种。批处理是先存储后处理,而流处理则是直接处理数据。挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。 5)大数据的价值:决策支持系统 大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析,它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合,它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘,它能够代替人脑,承担起企业和社会管理的职责。 6)数据的使用 大数据有三层内涵:一是数据量巨大、来源多样和类型多样的数据集;二是新型的数据处理和分三是运用数据分析形成价值。大数据对科学研究、经济建设、社会发展和文化生活等各个领;析技术 域正在产生革命性的影响。大数据应用的关键,也是其必要条件,就在于?屔与经营的融合,当然,这里的经营的内涵可以非常广泛,小至一个零售门店的经营,大至一个城市的经营。 二、大数据基本架构 基于上述大数据的特征,通过传统IT技术存储和处理大数据成本高昂。一个企业要大力发展大数据应用首先需要解决两个问题:一是低成本、快速地对海量、多类别的数据进行抽取和存储;二是使用新的技术对数据进行分析和挖掘,为企业创造价值。因此,大数据的存储和处理与云计算技术密不可分,在当前的技

最全面的门户网站架构设计方案

前台门户网站架构 设计方案 北京宽连十方数字技术有限公司 2012-7

目录 1设计思路 (3) 2系统结构 (3) 3网络规划及性能计算 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1网络架构 (8) 3.2网络架构说明 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.1采用双防火墙双交换机做网络冗余,保障平台服务 (8) 3.2.2采用硬件设备负载均衡器,实现网络流量的负载均衡 (8) 3.3系统测算 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3.1系统处理能力要求 (34) 3.3.2业务处理能力要求 ...................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.3系统话务模型 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.4配置核算 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.4.1数据库服务器性能核算 .............................................................................. 错误!未定义书签。 3.4.2WEB服务器集群性能核算.......................................................................... 错误!未定义书签。 3.4.3WEB服务器集群内存性能核算.................................................................. 错误!未定义书签。 3.4.4网络带宽 (35) 4性能模拟测试及性能推算 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1测试环境 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2测试结果 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2.11个客户端模拟不同线和并发请求结果..................................................... 错误!未定义书签。 4.2.210个客户端请求 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 4.3结果分析 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.4根据测试结果推算 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 4.5设备清单 (35) 4.5.1硬件设备配置清单 ...................................................................................... 错误!未定义书签。 4.5.2设备技术规格 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 4.6平台扩容的建议 (35)

深入浅出解析大数据平台架构

目录: 什么是大数据 Hadoop介绍-HDFS、MR、Hbase 大数据平台应用举例-腾讯 公司的大数据平台架构 “就像望远镜让我们能够感受宇宙,显微镜让我们能够观测微生物一样,大数据正在改变我们的生活以及理解世界的方式……”。 大数据的4V特征-来源 公司的“大数据” 随着公司业务的增长,大量和流程、规则相关的非结构化数据也爆发式增长。比如: 1、业务系统现在平均每天存储20万张图片,磁盘空间每天消耗100G; 2、平均每天产生签约视频文件6000个,每个平均250M,磁盘空间每天消耗1T; …… 三国里的“大数据” “草船借箭”和大数据有什么关系呢?对天象的观察是基于一种对风、云、温度、湿度、光照和所处节气的综合分析这些数据来源于多元化的“非结构”类型,并且数据量较大,只不过这些数据输入到的不是电脑,而是人脑并最终通过计算分析得出结论。

Google分布式计算的三驾马车 Google File System用来解决数据存储的问题,采用N多台廉价的电脑,使用冗余(也就是一份文件保存多份在不同的电脑之上)的方式,来取得读写速度与数据安全并存的结果。 Map-Reduce说穿了就是函数式编程,把所有的操作都分成两类,map与reduce,map用来将数据分成多份,分开处理,reduce将处理后的结果进行归并,得到最终的结果。 BigTable是在分布式系统上存储结构化数据的一个解决方案,解决了巨大的Table的管理、负载均衡的问题。 Hadoop体系架构 Hadoop核心设计

HDFS介绍-文件读流程 Client向NameNode发起文件读取的请求。 NameNode返回文件存储的DataNode的信息。 Client读取文件信息。 HDFS介绍-文件写流程

高并发网站架构解决方案

一个小型的网站,比如个人网站,可以使用最简单的html静态页面就实现了,配合一些图片达到美化效果,所有的页面均存放在一个目录下,这样的网站对系统架构、性能的要求都很简单,随着互联网业务的不断丰富,网站相关的技术经过这些年的发展,已经细分到很细的方方面面,尤其对于大型网站来说,所采用的技术更是涉及面非常广,从硬件到软件、编程语言、数据库、WebServer、防火墙等各个领域都有了很高的要求,已经不是原来简单的html静态网站所能比拟的。 大型网站,比如门户网站。在面对大量用户访问、高并发请求方面,基本的解决方案集中在这样几个环节:使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。但是除了这几个方面,还没法根本解决大型网站面临的高负载和高并发问题。 上面提供的几个解决思路在一定程度上也意味着更大的投入,并且这样的解决思路具备瓶颈,没有很好的扩展性,下面我从低成本、高性能和高扩张性的角度来说说我的一些经验。 1、HTML静态化 其实大家都知道,效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面,所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现,这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站,我们无法全部手动去挨个实现,于是出现了我们常见的信息发布系统CMS,像我们常访问的各个门户站点的新闻频道,甚至他们的其他频道,都是通过信息发布系统来管理和实现的,信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面,还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能,对于一个大型网站来说,拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。 除了门户和信息发布类型的网站,对于交互性要求很高的社区类型网站来说,尽可能的静态化也是提高性能的必要手段,将社区内的帖子、文章进行实时的静态化,有更新的时候再重新静态化也是大量使用的策略,像Mop的大杂烩就是使用了这样的策略,网易社区等也是如此。 同时,html静态化也是某些缓存策略使用的手段,对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用,可以考虑使用html静态化来实现,比如论坛中论坛的公用设置信息,这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并且存储再数据库中,这些信息其实大量被前台程序调用,但是更新频率很小,可以考虑将这部分内容进行后台更新的时候进行静态化,这样避免了大量的数据库访问请求。

大数据处理平台构架设计说明书

大数据处理平台及可视化架构设计说明书 版本:1.0 变更记录

目录 1 1. 文档介绍 (3) 1.1文档目的 (3) 1.2文档范围 (3) 1.3读者对象 (3) 1.4参考文献 (3) 1.5术语与缩写解释 (3) 2系统概述 (4) 3设计约束 (5) 4设计策略 (6) 5系统总体结构 (7) 5.1大数据集成分析平台系统架构设计 (7) 5.2可视化平台系统架构设计 (11) 6其它 (14) 6.1数据库设计 (14) 6.2系统管理 (14) 6.3日志管理 (14)

1 1. 文档介绍 1.1 文档目的 设计大数据集成分析平台,主要功能是多种数据库及文件数据;访问;采集;解析,清洗,ETL,同时可以编写模型支持后台统计分析算法。 设计数据可视化平台,应用于大数据的可视化和互动操作。 为此,根据“先进实用、稳定可靠”的原则设计本大数据处理平台及可视化平台。 1.2 文档范围 大数据的处理,包括ETL、分析、可视化、使用。 1.3 读者对象 管理人员、开发人员 1.4 参考文献 1.5 术语与缩写解释

2 系统概述 大数据集成分析平台,分为9个层次,主要功能是对多种数据库及网页等数据进行访采集、解析,清洗,整合、ETL,同时编写模型支持后台统计分析算法,提供可信的数据。 设计数据可视化平台 ,分为3个层次,在大数据集成分析平台的基础上实现大实现数据的可视化和互动操作。

3 设计约束 1.系统必须遵循国家软件开发的标准。 2.系统用java开发,采用开源的中间件。 3.系统必须稳定可靠,性能高,满足每天千万次的访问。 4.保证数据的成功抽取、转换、分析,实现高可信和高可用。

大数据架构与关键技术

4大数据参考架构和关键技术 4.1大数据参考架构 大数据作为一种新兴技术,目前尚未形成完善、达成共识的技术标准体系。本章结合NIST 和JTC1/SC32的研究成果,结合我们对大数据的理解和分析,提出了大数据参考架构(见图5)。 图5 大数据参考架构图 大数据参考架构总体上可以概括为“一个概念体系,二个价值链维度”。“一个概念体系”是指它为大数据参考架构中使用的概念提供了一个构件层级分类体系,即“角色—活动—功能组件”,用于描述参考架构中的逻辑构件及其关系;“二个价值链维度”分别为“IT价值链”和“信息价值链”,其中“IT价值链”反映的是大数据作为一种新兴的数据应用范式对IT技术产生的新需求所带来的价值,“信息价值链”反映的是大数据作为一种数据科学方法论对数据到知识的处理过程中所实现的信息流价值。这些内涵在大数据参考模型图中得到了体现。 大数据参考架构是一个通用的大数据系统概念模型。它表示了通用的、技术无关的大数据系统的逻辑功能构件及构件之间的互操作接口,可以作为开发各种具体类型大数据应用系统架构的通用技术参考框架。其目标是建立一个开放的大数据技术参考架构,使系统工程师、数据科学家、软件开发人员、数据架构师和高级决策者,能够在可以互操作的大数据生态系统中制定一个解决方案,解决由各种大数据特征融合而带来的需要使用多种方法的问题。它提供了一个通用的大数据应用系统框架,支持各种商业环境,包括紧密集成的企业系统和松散耦合的垂直行业,有助于理解大数据系统如何补充并有别于已有的分析、商业智能、数据库等传统的数据应用系统。

大数据参考架构采用构件层级结构来表达大数据系统的高层概念和通用的构件分类法。从构成上看,大数据参考架构是由一系列在不同概念层级上的逻辑构件组成的。这些逻辑构件被划分为三个层级,从高到低依次为角色、活动和功能组件。最顶层级的逻辑构件是角色,包括系统协调者、数据提供者、大数据应用提供者、大数据框架提供者、数据消费者、安全和隐私、管理。第二层级的逻辑构件是每个角色执行的活动。第三层级的逻辑构件是执行每个活动需要的功能组件。 大数据参考架构图的整体布局按照代表大数据价值链的两个维度来组织,即信息价值链(水平轴)和IT价值链(垂直轴)。在信息价值链维度上,大数据的价值通过数据的收集、预处理、分析、可视化和访问等活动来实现。在IT价值链维度上,大数据价值通过为大数据应用提供存放和运行大数据的网络、基础设施、平台、应用工具以及其他IT服务来实现。大数据应用提供者处在两个维的交叉点上,表明大数据分析及其实施为两个价值链上的大数据利益相关者提供了价值。 五个主要的模型构件代表在每个大数据系统中存在的不同技术角色:系统协调者、数据提供者、大数据应用提供者、大数据框架提供者和数据消费者。另外两个非常重要的模型构件是安全隐私与管理,代表能为大数据系统其他五个主要模型构件提供服务和功能的构件。这两个关键模型构件的功能极其重要,因此也被集成在任何大数据解决方案中。 参考架构可以用于多个大数据系统组成的复杂系统(如堆叠式或链式系统),这样其中一个系统的大数据使用者可以作为另外一个系统的大数据提供者。 参考架构逻辑构件之间的关系用箭头表示,包括三类关系:“数据”、“软件”和“服务使用”。“数据”表明在系统主要构件之间流动的数据,可以是实际数值或引用地址。“软件”表明在大数据处理过程中的支撑软件工具。“服务使用”代表软件程序接口。虽然此参考架构主要用于描述大数据实时运行环境,但也可用于配置阶段。大数据系统中涉及的人工协议和人工交互没有被包含在此参考架构中。 (1)系统协调者 系统协调者角色提供系统必须满足的整体要求,包括政策、治理、架构、资源和业务需求,以及为确保系统符合这些需求而进行的监控和审计活动。系统协调者角色的扮演者包括业务领导、咨询师、数据科学家、信息架构师、软件架构师、安全和隐私架构师、网络架构师等。系统协调者定义和整合所需的数据应用活动到运行的垂直系统中。系统协调者通常会涉及到更多具体角色,由一个或多个角色扮演者管理和协调大数据系统的运行。这些角色扮演者可以是人,软件或二者的结合。系统协调者的功能是配置和管理大数据架构的其他组件,来执行一个或多个工作负载。这些由系统协调者管理的工作负载,在较低层可以是把框架组件分配或调配到个别物理或虚拟节点上,在较高层可以是提供一个图形用户界面来支持连接多个应用程序和组件的工作流规范。系统协调者也可以通过管理角色监控工作负载和系统,以确认每个工作负载都达到了特定的服务质量要求,还可能弹性地分配和提供额外的物理或虚拟资源,以满足由变化/激增的数据或用户/交易数量而带来的工作负载需求。 (2)数据提供者 数据提供者角色为大数据系统提供可用的数据。数据提供者角色的扮演者包括企业、公共代理机构、研究人员和科学家、搜索引擎、Web/FTP和其他应用、网络运营商、终端用户等。在一个大数据系统中,数据提供者的活动通常包括采集数据、持久化数据、对敏感信息进行

可适应高并发的城市级智慧平台系统架构设计策略应用

可适应高并发的城市级智慧平台系统架构设计策略应用 发表时间:2018-10-15T17:17:20.863Z 来源:《防护工程》2018年第13期作者:袁华辉[导读] 城市级智慧服务(管理)平台对于提升城市智能化水平、提高政府城市管理效率,方便市民具有较大意义 袁华辉 武汉市城投停车场投资建设管理有限公司湖北武汉 430015 摘要:城市级智慧服务(管理)平台对于提升城市智能化水平、提高政府城市管理效率,方便市民具有较大意义。好的城市智慧平台必须具有较强的安全性、稳定性以及应对高并发的能力。本文从实用的角度介绍城市级平台在架构设计中的技巧和策略,侧重提供了适应高并发的系统架构设计解决方案。 关键词:高并发、智慧系统、架构设计 一、QPS是城市智慧系统架构设计的重要因素 搭建城市级的智慧应用系统,必须考虑大量用户同时使用客户端访问系统平台的极端情况。除了考虑系统的安全性、稳定性等因素外,系统架构的设计依据必须基于QPS(每秒请求数),以提高系统应对突然的高并发性可能性。不同的QPS对系统架构设计等技术要求原则如下: 50QPS以下——小网站 服务器性能稳定即可。 50~100QPS——DB极限型 须加强数据访问设计、代码优化,读写必须分离。 300~800QPS——带宽极限型 采取上缓存,多机负载均衡措施等。 500~1000QPS——内网带宽极限+Memcache极限型采取数据分离、服务器集群、NOSQL措施。 1000~2000QPS——锁模式极限型 锁的问题会成为最大的瓶颈。要求系统中不能存在中央节点,所有的数据都必须分布存储、分布处理。 2000QPS以上——C10K极限 必须业务分离、分散QPS。 二、系统架构设计 (一)根据QPS选定架构模式 对于城市级应用系统而已必将免得大量的访问量、按照一般二线城市600万人口来计算,使用率每日可能达到1200万次。平均每日请求为每分钟8000次请求。安装业务进行估算:比如城市级智慧停车应用,高峰集中在上午7点30到9点半。下午的5点到7点这几个时间段。高峰期内平均每分钟请求约为10w次。QPS=1667,属于锁模式极限型,须采用分布式架构。 (二)应用服务器集群改善并发处理能力 单一的服务器由于系统、硬件等约束出来处理能力是非常有限的,所以我们需要我们应用能够横向扩展,向外扩展,也就就是Scale Out。 这是一个常规的分布式架构。通过负载代理到不同的服务器中,同时将文件、数据进行了分开部署。实测时,我们发现文件服务器和数据服务器压力还是非常大,需要进一步优化。 (三)使用缓存改善性能 随着对数据请求增多、用户量增多,数据库压力会慢慢凸显出来,访问延迟也就浮显出来。通常就简单的做法是采用缓存技术。其中在日常数据运用上,大部分的业务访问都集中小部分的数据上。可以将经常访问的数据缓存在内存中,这样可以减少数据库的访问压力。 \ 目前,我们的措施很大程度上提高了数据的响应时间。有了这些基本保障,下面就要着重解决锁的问题。锁主要有2类来源,一个文件读取和写入,一个数据库的读取和写入。解决锁的问题,也就是解决文件和数据问题。 (四)数据库读写分离 即使有缓存的支持,但若缓存过期、或者没有读取到缓存数据以及所有写操作还是需要访问数据库。为减轻数据库压力,故可将读、写操作分开,设计主数据库和从数据库。主数据库进行写的操作,从数据库响应所有的查询操作。主数据库每次完成了新的操作后,将数据同步到从数据库中(同步方法很多,在这里就不详细叙述了)。

大数据成功案例

1.1 成功案例1-汤姆森路透(Thomson Reuters) 利用Oracle 大 数据解决方案实现互联网资讯和社交媒体分析 Oracle Customer: Thomson Reuters Location: USA Industry: Media and Entertainment/Newspapers and Periodicals 汤姆森路透(Thomson Reuters)成立于2008年4月17 日,是由加拿大汤姆森 公司(The Thomson Corporation)与英国路透集团(Reuters Group PLC)合并组成的商务和专 业智能信息提供商,总部位于纽约,全球拥有6万多名员工,分布在超过100 个国家和地区。 汤姆森路透是世界一流的企业及专业情报信息提供商,其将行业专门知识与创新技术相结合,在全世界最可靠的新闻机构支持下,为专业企业、金融机构和消费者提供专业财经信息服务,以及为金融、法律、税务、会计、科技和媒体市场的领先决策者提供智能信息及解决方案。 在金融市场中,投资者的心理活动和认知偏差会影响其对未来市场的观念和情绪,并由情绪最终影响市场表现。随着互联网和社交媒体的迅速发展,人们可以方便快捷的获知政治、经济和社会资讯,通过社交媒体表达自己的观点和感受,并通过网络传播形成对市场情绪的强大影响。汤姆森路透原有市场心理指数和新闻分析产品仅对路透社新闻和全球专业资讯进行处理分析,已不能涵盖市场情绪的构成因素,时效性也不能满足专业金融机构日趋实时和高频交易的需求。 因此汤姆森路透采用Oracle的大数据解决方案,使用Big Data Appliance 大 数据机、Exadata 数据库云服务器和Exalytics 商业智能云服务器搭建了互联网资讯 和社交媒体大数据分析平台,实时采集5 万个新闻网站和400 万社交媒体渠道的资 讯,汇总路透社新闻和其他专业新闻,进行自然语义处理,通过基于行为金融学模型多维度的度量标准,全面评估分析市场情绪,形成可操作的分析结论,支持其专业金融机

互联网高并发架构设计

前言 高并发经常会发生在有大活跃用户量,用户高聚集的业务场景中,如:秒杀活动,定时领取红包等。 为了让业务可以流畅的运行并且给用户一个好的交互体验,我们需要根据业务场景预估达到的并发量等因素,来设计适合自己业务场景的高并发处理方案。 在电商相关产品开发的这些年,我有幸的遇到了并发下的各种坑,这一路摸爬滚打过来有着不少的血泪史,这里进行的总结,作为自己的归档记录,同时分享给大家。 服务器架构 业务从发展的初期到逐渐成熟,服务器架构也是从相对单一到集群,再到分布式服务。 一个可以支持高并发的服务少不了好的服务器架构,需要有均衡负载,数据库需要主从集群,nosql缓存需要主从集群,静态文件需要上传cdn,这些都是能让业务程序流畅运行的强大后盾。 服务器这块多是需要运维人员来配合搭建,具体我就不多说了,点到为止。 大致需要用到的服务器架构如下: ?服务器 o均衡负载(如:nginx,阿里云SLB) o资源监控 o分布式 ?数据库 o主从分离,集群 o DBA 表优化,索引优化,等 o分布式 ?nosql o redis ?主从分离,集群 o mongodb ?主从分离,集群 o memcache ?主从分离,集群 ?cdn o html o css o js o image

高并发相关的业务,需要进行并发的测试,通过大量的数据分析评估出整个架构可以支撑的并发量。 测试高并发可以使用第三方服务器或者自己测试服务器,利用测试工具进行并发请求测试,分析测试数据得到可以支撑并发数量的评估,这个可以作为一个预警参考,俗话说知己自彼百战不殆。 第三方服务: ?阿里云性能测试 并发测试工具: ?Apache JMeter ?Visual Studio性能负载测试 ?Microsoft Web Application Stress Tool 实战方案 通用方案 日用户流量大,但是比较分散,偶尔会有用户高聚的情况; 场景:用户签到,用户中心,用户订单,等 服务器架构图: 说明: 场景中的这些业务基本是用户进入APP后会操作到的,除了活动日(618,双11,等),这些业务的用户量都不会高聚集,同时这些业务相关的表都是大数据表,业务多是查询操作,所以我们需要减少用户直接命中DB的查询;优先查询缓存,如果缓存不存在,再进行DB查询,将查询结果缓存起来。 更新用户相关缓存需要分布式存储,比如使用用户ID进行hash分组,把用户分布到不同的缓存中,这样一个缓存集合的总量不会很大,不会影响查询效率。

大数据处理框架选型分析

大数据处理框架选型分析

前言 说起大数据处理,一切都起源于Google公司的经典论文:《MapReduce:Simplied Data Processing on Large Clusters》。在当时(2000年左右),由于网页数量急剧增加,Google公司内部平时要编写很多的程序来处理大量的原始数据:爬虫爬到的网页、网页请求日志;计算各种类型的派生数据:倒排索引、网页的各种图结构等等。这些计算在概念上很容易理解,但由于输入数据量很大,单机难以处理。所以需要利用分布式的方式完成计算,并且需要考虑如何进行并行计算、分配数据和处理失败等等问题。 针对这些复杂的问题,Google决定设计一套抽象模型来执行这些简单计算,并隐藏并发、容错、数据分布和均衡负载等方面的细节。受到Lisp和其它函数式编程语言map、reduce思想的启发,论文的作者意识到许多计算都涉及对每条数据执行map操作,得到一批中间key/value对,然后利用reduce操作合并那些key值相同的k-v对。这种模型能很容易实现大规模并行计算。 事实上,与很多人理解不同的是,MapReduce对大数据计算的最大贡献,其实并不是它名字直观显示的Map和Reduce思想(正如上文提到的,Map和Reduce思想在Lisp等函数式编程语言中很早就存在了),而是这个计算框架可以运行在一群廉价的PC机上。MapReduce的伟大之处在于给大众们普及了工业界对于大数据计算的理解:它提供了良好的横向扩展性和容错处理机制,至此大数据计算由集中式过渡至分布式。以前,想对更多的数据进行计算就要造更快的计算机,而现在只需要添加计算节点。 话说当年的Google有三宝:MapReduce、GFS和BigTable。但Google三宝虽好,寻常百姓想用却用不上,原因很简单:它们都不开源。于是Hadoop应运而生,初代Hadoop的MapReduce和

大数据技术与应用专业详细解读

大数据技术与应用专业详细解读 大数据技术与应用专业是新兴的“互联网+”专业,大数据技术与应用专业将大数据分析挖掘与处理、移动开发与架构、人软件开发、云计算等前沿技术相结合,并引入企业真实项目演练,依托产学界的雄厚师资,旨在培养适应新形势,具有最新思维和技能的“高层次、实用型、国际化”的复合型大数据专业人才。 专业背景 近几年来,互联网行业发展风起云涌,而移动互联网、电子商务、物联网以及社交媒体的快速发展更促使我们快速进入了大数据时代。截止到目前,人们日常生活中的数据量已经从TB(1024GB=1TB)级别一跃升到PB(1024TB=1PB)、EB(1024PB=1EB)乃至ZB(1024EB=1ZB)级别,数据将逐渐成为重要的生产因素,人们对于海量数据的运用将预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。大数据时代,专业的大数据人才必将成为人才市场上的香饽饽。当下,大数据从业人员的两个主要趋势是:1、大数据领域从业人员的薪资将继续增长;2、大数据人才供不应求。 图示说明:2012-2020年全球数据产生量预测 专业发展现状 填补大数据技术与应用专业人才巨大缺口的最有效办法无疑还需要依托众多的高等院校来培养输送,但互联网发展一日千里,大数据技术、手段日新月异,企业所需要的非常接地气的人才培养对于传统以培养学术型、科研型人才为主要使命的高校来说还真有些难度。幸好这个问题已经被全社会关注,政府更是一再提倡产教融合、校企合作来创办新型前沿几

乎以及“互联网+”专业方向,也已经有一些企业大胆开始了这方面的创新步伐。据我了解,慧科教育就是一家最早尝试高校校企合作的企业,其率先联合各大高校最早开设了互联网营销,这也是它们的优势专业,后来慧科教育集团又先后和北京航空航天大学、对外经济贸易大学、贵州大学、华南理工大学、宜春学院、广东开放大学等高校在硕、本、专各个层次开设了大数据专业方向,在课程体系研发、教学授课及实训实习环节均有来自BAT以及各大行业企业一线的技术大拿参与,所培养人才能够很好地满足企业用人需求。 专业示例 笔者在对慧科教育的大数据技术与应用专业做了专门研究,共享一些主要特色给大家参考: 1.培养模式 采用校企联合模式,校企双方(即慧科教育集团和合作校方)发挥各自优势,在最大限度保证院校办学特色及专业课程设置的前提下,植入相应前沿科技及特色人才岗位需求的企业课程。 2.课程体系 笔者对慧科教育的大数据技术与应用做了专门研究,现分享一下慧科专业共建的课程给大家参考。慧科教育集团的专业课程重在培养学生的理论知识和动手实践能力,学生在完成每个学期的理论学习后,至少有两个企业项目实战跟进,让学生在项目中应用各类大数据技术,训练大数据思路和实践步骤,做到理论与实践的充分结合。 大数据专业的课程体系包括专业基础课、专业核心课、大数据架构设计、企业综合实训等四个部分。

大数据成功案例电子教案

1.1成功案例1-汤姆森路透(Thomson Reuters)利用Oracle大 数据解决方案实现互联网资讯和社交媒体分析 ?Oracle Customer: Thomson Reuters ?Location: USA ?Industry: Media and Entertainment/Newspapers and Periodicals 汤姆森路透(Thomson Reuters)成立于2008年4月17日,是由加拿大汤姆森公司(The Thomson Corporation)与英国路透集团(Reuters Group PLC)合并组成的商务和专业智能 信息提供商,总部位于纽约,全球拥有6万多名员工,分布在超过100个国家和地区。 汤姆森路透是世界一流的企业及专业情报信息提供商,其将行业专门知识与创新技术相结合,在全世界最可靠的新闻机构支持下,为专业企业、金融机构和消费者提供专业财经信息服务,以及为金融、法律、税务、会计、科技和媒体市场的领先决策者提供智能信息及解决方案。 在金融市场中,投资者的心理活动和认知偏差会影响其对未来市场的观念和情绪,并由情绪最终影响市场表现。随着互联网和社交媒体的迅速发展,人们可以方便快捷的获知政治、经济和社会资讯,通过社交媒体表达自己的观点和感受,并通过网络传播形成对市场情绪的强大影响。汤姆森路透原有市场心理指数和新闻分析产品仅对路透社新闻和全球专业资讯进行处理分析,已不能涵盖市场情绪的构成因素,时效性也不能满足专业金融机构日趋实时和高频交易的需求。 因此汤姆森路透采用Oracle的大数据解决方案,使用Big Data Appliance大数据机、Exadata数据库云服务器和Exalytics商业智能云服务器搭建了互联网资讯和社交媒体大数据分析平台,实时采集5万个新闻网站和400万社交媒体渠道的资讯,汇总路透社新闻和其他专业新闻,进行自然语义处理,通过基于行为金融学模型多维度的度量标准,全面评估分析市场情绪,形成可操作的分析结论,支持其专业金融机构客户的交易、投资和风险管理。

大数据平台架构~巨衫

1.技术实现框架 1.1大数据平台架构 1.1.1大数据库是未来提升业务能力的关键要素 以“大数据”为主导的新一波信息化浪潮正席卷全球,成为全球围加速企业技术创新、推动政府职能转变、引领社会管理变革的利器。目前,大数据技术已经从技术研究步入落地实施阶段,数据资源成为未来业务的关键因素。通过采集和分析数据,我们可以获知事物背后的原因,优化生产/生活方式,预知未来的发展动态。 经过多年的信息化建设,省地税已经积累了丰富的数据资源,为下一步的优化业务、提升管理水平,奠定了坚实的基础。 未来的数据和业务应用趋势,大数据才能解决这些问题。 《1.巨杉软件SequoiaDB产品和案例介绍 v2》P12 “银行的大数据资产和应用“,说明税务数据和业务分析,需要用大数据解决。 《1.巨杉软件SequoiaDB产品和案例介绍 v2》P14 “大数据与传统数据处理”,说明处理模式的差异。 1.1.2大数据平台总体框架 大数据平台总体技术框架分为数据源层、数据接口层、平台架构层、分析工具层和业务应用层。如下图所示:

(此图要修改,北明) 数据源层:包括各业务系统、服务系统以及社会其它单位的结构化数据和非结构化数据; 数据接口层:是原始数据进入大数据库的入口,针对不同类型的数据,需要有针对性地开发接口,进行数据的缓冲、预处理等操作; 平台架构层:基于大数据系统存储各类数据,进行处理?; 分析工具层:提供各种数据分析工具,例如:建模工具、报表开发、数据分析、数据挖掘、可视化展现等工具; 业务应用层:根据应用领域和业务需求,建立分析模型,使用分析工具,发现获知事物背后的原因,预知未来的发展趋势,提出优化业务的方法。例如,寻找服务资源的最佳配置方案、发现业务流程中的短板进行优化等。 1.1.3大数据平台产品选型 针对业务需求,我们选择巨杉数据库作为大数据基础平台。

大数据技术架构解析

大数据数量庞大,格式多样化。大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力,给企业和社会带来严峻的数据管理问题。因此必须开发新的数据架构,围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程,开发使用这些数据,释放出更多数据的隐藏价值。 一、大数据建设思路 1)数据的获得 大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。随着技术的发展,人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器,并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落,通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。这些设备会源源不断的产生新数据,这种数据的产生方式是自动的。因此在数据收集方面,要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志,去伪存真,尽可能收集异源甚至是异构的数据,必要时还可与历史数据对照,多角度验证数据的全面性和可信性。 2)数据的汇集和存储 数据只有不断流动和充分共享,才有生命力。应在各专用数据库建设的基础上,通过数据集成,实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标,通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术,在存储时要按照一定规则对数据进行分类,通过过滤和去重,减少存储量,同时加入便于日后检索的标签。 3)数据的管理 大数据管理的技术也层出不穷。在众多技术中,有6种数据管理技术普遍被关注,即分布式存储与计算、内存数据库技术、列式数据库技术、云数据库、非关系型的数据库、移动数据库技术。其中分布式存储与计算受关注度最高。上图是一个图书数据管理系统。 4)数据的分析 数据分析处理:有些行业的数据涉及上百个参数,其复杂性不仅体现在数据样本本身,更体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性,难以用传统的方法描述与度量,处理的复杂度很大,需要将高维图像等多媒体数据降维后度量与处理,利用上下文关联进行语义分析,从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息,并导出可理解的内容。大数据的处理类型很多,主要的处理模式可以分为流处理和批处理两种。批处理是先存储后处理,而流处理则是直接处理数据。挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。 5)大数据的价值:决策支持系统 大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析,它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合,它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘,它能够代替人脑,承担起企业和社会管理的职责。 6)数据的使用 大数据有三层内涵:一是数据量巨大、来源多样和类型多样的数据集;二是新型的数据处理和分析技术;三是运用数据分析形成价值。大数据对科学研究、经济建设、社会发展和文化生活等各个领

前台门户网站高并发架构设计方案

前台门户网站高并发架构设 计方案 1 设计思路 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: 1)实现web请求的网络负载均衡的设计思路 a)通过硬件实现负载均衡。 b)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。 c)通过web服务器的配置来实现负载均衡 即通过apache将客户请求均衡的分给tomcat1,tomcat2....去处理。 2)WEB应用架构设计思路 a)应用开发实现MVC架构三层架构进行web应用开发 b)采用第三方开源的CMS系统来实现网站内容的管理。 c)页面尽可能静态化以减少动态数据访问。 d)采用页面缓存机制和数据缓存来实现页面请求的缓冲和数据的缓存 3)数据存储的设计思想 a)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。 b)采用高效的网络文件共享策略,采用图片服务器来实现页面的图片存储。

2 系统架构设计2.1 网站总体架构 2.1.1 网站的系统架构 1. 分层结构

2. 网络示意图 3. 网站架构设计说明 1)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Nigix实现反向代理服务器集群 3)同时搭建squid集群以作为静态页面的缓存。 4)通过1个apache+多个tomcat进行负载均衡配置,来组成web服务器集群。 5)采用独立的图片服务器集群来实现图片资源的存储及WEB请求。 6)采用HDFS来进行文件的共享访问,通过Rsync来实现远程文件同步。 7)在应用开发中采用基于Struts的MVC架构,同时采用缓存技术来提高动态页面的访问。 8)使页面尽可能静态化,引入CMS系统使网站进一步静态化。 9)对数据库采用生产数据库和查询数据库分离,同时采用oracle 的Rac技术来实现集群扩展。 10)通过镜像技术来实现不同网络服务商的接入速度问题。

大数据 技术架构解析

大数据技术架构解析 作者:匿名出处:论坛2016-01-22 20:46 大数据数量庞大,格式多样化。大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力,给企业和社会带来严峻的数据管理问题。因此必须开发新的数据架构,围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程,开发使用这些数据,释放出更多数据的隐藏价值。 一、大数据建设思路 1)数据的获得 大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。随着技术的发展,人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器,并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落,通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。这些设备会源源不断的产生新数据,这种数据的产生方式是自动的。因此在数据收集方面,要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志,去伪存

真,尽可能收集异源甚至是异构的数据,必要时还可与历史数据对照,多角度验证数据的全面性和可信性。 2)数据的汇集和存储 数据只有不断流动和充分共享,才有生命力。应在各专用数据库建设的基础上,通过数据集成,实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标,通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术,在存储时要按照一定规则对数据进行分类,通过过滤和去重,减少存储量,同时加入便于日后检索的标签。 3)数据的管理

4)数据的分析

5)大数据的价值:决策支持系统

大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析,它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合,它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘,它能够代替人脑,承担起企业和社会管理的职责。 6)数据的使用

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