大型网站系统架构实践（二）分布式模块之间的通信

上一篇文章中讲到了分布式部署之后，各个模块要通过网络进行通信，那么如何通信，用什么协议呢？

可选的方案有http tcp/ip(socket)等

http短连接通信方案

基于http协议，xml报文传输

客户端具体框架为httpclient，服务端为struts2

客户端和服务端的通信在内网

该方案我们实行过一段时间，发现存在性能问题，首先是短连接，在并发量较大的时候，开启大量的tcp连接，这样连接资源容易耗尽，客户端首先成为瓶颈，tps上不去。

我总结的几点原因：

1.每次通信都重新开启新的tcp连接，握手协议耗时间

2.tcp是慢启动，TCP 数据传输的性能还取决于 TCP 连接的使用期（age）。TCP 连接会随着时间进行自我“调谐”，起初会限制连接的最大速度，如果数据成功传输，会随着时间的推移提高传输的速度。这种调谐被称为 TCP 慢启动（slow start），用于防止因特网的突

然过载和拥塞

3.http协议是在tcp协议上封装了一层，因此还存在解析协议的消耗，如果直接用tcp协议进行传输，效率将要高一点

据说http1.1可以实现长连接，但是没有用java客户端试过，后续再研究

4.短时间内开启过多的连接，容易将系统资源耗尽

Mina长连接通信方案

主要开发任务在客户端，我是用Mina做的长连接异步通信，

我自己编写代码实现了一个，有时间贴出来分享一下，如果有想了解Mina使用技术的，可以先看我的Mina系列博客http://www.cnblogs.com/tangyanbo/p/4297377.html

这里我做了相关的性能测试，下面把测试结果贴出来一下：

短连接测试

场景描述

socket 发送消息到服务端，接收到响应后关闭

结果：

一段时间过后，会出现死掉的现象，连接会被耗尽

服务器cpu	2线程 3000Mhz
服务器cpu使用率	110%
客户端cpu	4线程 2400Mhz
客户端cpu使用率	95%
客户端执行线程数	500
每秒并发数	1800

长连接异步通讯测试

场景描述

客户端开启2个长连接，与服务端通信

服务器cpu	2线程 3000Mhz
服务器cpu使用率	100%-150%
客户端cpu	4线程 2400Mhz
客户端cpu使用率	60%
客户端连接数	2
客户端执行线程数	500
每秒通过事务数	16000

性能明显提升，而且状态稳定，cpu利用率较低

这里大家会有个问题，为什么要用异步通信，不能是同步

这里其实我们先要搞清楚什么是同步通信，什么是异步通信

同步通信

同步通信应该很好理解，这里我们以同一个socket连接为例，即多次请求都是从一个socket连接发送出去的。

Socket客户端发送一个请求，等待响应成功之后，再发送另一个请求，即在同一时间只能发送一个请求，假如我们的场景是这样的，发送的报文较小，服务端处理的速度较快，我们网站的大多数业务请求都是这样的，这样报文在网络中传输的时候，通道是很空闲的，通信的吞吐量将收到影响。

典型的同步通信案例是jdbc

异步通信

还是以同一个socket连接为例，socket客户端发送一个请求之后，在响应还没到来的时候，可以继续发送另一个请求，具体场景是这样的，业务线程1发送请求，然后线程等待结果，业务线程2发送请求，然后等待结果，以此类推，但是socket输出通道可以一直发送消息，socket输入一直在接收消息，这样业务处理和通信逻辑是分离开来的互不干扰，且充分利用了通信通道，因为网络传输的速度比cpu和磁盘要慢的多，因此有效利用网络资源，将极大的提高系统吞吐量，当然要记住这里的使用场景，高并发，较小的报文传输，如果报文特别大，几十MB，那异步通信就没意义了

NIO 和BIO

Mina是使用的NIO

这个网站上很多资料，我就简单的讲下，我们的场景是适合用NIO的，为什么呢？

我们的场景除了高并发，报文小，还有一个特点，就是客户端部署的点要远远多于服务端，因为越是底层的服务，可重用性越高，那么客户端就相对较多，服务端相对较少。

BIO的缺点

传统的BIO特点，有N个客户端连接服务端，服务端就需要开启N个线程来分别处理客户端的请求，而且很多时候客户端是空闲状态的，那么服务端给它开的线程也将空闲，造成了资源浪费，同时线程数还不够用。

NIO的优点

NIO很好的解决了这个问题，它使得服务端的一个线程可以处理多个客户端连接，只要协调的好，可以用较少的线程处理较多的客户端连接，使线程利用率得到很大的提高。

 

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