德国SNS交友/视频网站Poppen.de的技术架构分享

Poppen.de是一个德国的 交友/ 聊天/ 视频 的SNS网站, 部分内容NSFW，网站采用了很多我们熟悉的技术，像Nginx，MySQL，CouchDB，Erlang，Memcached的，RabbitMQ(消息服务器)，采用了Graphite作为网站的系统监控，Red5作为视频服务，Tsung作为压力测试工具，选择的技术种类较多，还采用PHP和Erlang 2种程序语言作为不同功能的开发。

关于 Poppen.de 的资料统计数据
    *  2 000 000 用户数
    *  20.000并发用户数
    *  300.000条私人讯息/每天
    *  250.000登录/每天
功能概要
    * 用户在线搜索其他用户；
    * 站内对方写私人消息；
    * 用户上传图片和视频；
    * 用户与用户之间的在线视频聊天。
Poppen.de整个网站的技术团队有 11个人开发人员，2个界面设计师和两个系统管理员。

系统架构描述：

* Web 层服务器
采用Ngixn作为Web App 服务器，2台机器在前端作为www的请求，在高峰的时候每分钟能够处理150.000个用户的请求，并且结合Memcached一起使用，用来缓存一些用户的资料信息。
另外3台Ngixn 服务器作为图片服务器的请求 例如:img.bilder.poppen.de (image servers),每分钟处理用户80.000请求,用户通过这3台服务器进行图片的读、写操作，只使用每台服务器的本地缓存，并不通过Memcached服务器，并且将用户上传的图片信息存放在中央式的文件系统中，估计这样目的是为了减轻主要储存设备的负荷。网站已经这样使用了4年，一共5台Ngixn服务器，每台配置普通32位CPU、3GB RAM 内存。

* 语言环境
使用PHP的5.3 版本为程序语言运行环境，整个网站使用28台机器作为PHP Ap 服务器，每台机器配置6G内存。每个机器运行运行100个workerprocesses，将运行环境的可选PHP缓存(Alternative PHP Cache, APC)打开, 据说网站透露这样可以提高性能，能够减少 30％的CPU和内存使用率，使用了Symfony1.2版本作为PHP的Web开发框架，可以提高网站开发效率，可快速创建复杂的WEB程序。

* 缓存(Memcached)
网站使用memcached的节点据说有50个总大小超过45GB，Memcached用来用户会话、个人信息、功能执行中需要的缓存、数据中需要执行like的查询结果的存储，网站对于将来可能会渐渐的采用 MongoDB Hash 的解决方法来进行代替现在大量的使用Memcached的现象，个人也认为以为大量的使用Memcached缓存服务器不是明智之举，因为Memcached的原则就不是给你放什么重要信息和可以长期存放的地方，你见过有人拿超市的存包格当私人的保险柜吗？但一味的使用数据库存储也不是可取的方法，大量数据库连接/关闭 执行SQL的开销带来的负载是很多机器设备不能接受的，所以使用像 MongoDB 之类的东西 还是比较折中的选择，我们相信将来会有更多的网站会向MongoDB靠拢的。

* 消息服务器
整个网站采用的算是一种分布式的异步架构体系，中间采用RabbitMQ作为异步通讯服务器，通过上层28台PHP Ap Server做成的LVS集群对下层2台集群的 RabbitMQ 消息系统进行调用，这里消息系统主要用来发送运行日志，电子邮件通知，系统消息，用户图片上传，每天大约需要处理 500.000条消息，这样的架构体系可以对系统的运行性能有所改善，在Javabloger看一般有3个原因：   
第一是加强了系统的可扩展性，
第二是提高系统资源的使用率，
第三是降低系统运行中瞬间的瓶颈。
比如在系统繁忙的时间里，每分钟有1000个用户进行登录,这意味着我们将有1000个并发的用户请求需要对缓存/数据库表的更新，但是现在有了消息队列的架构，我们可以运行他们每个顺序相反。如果我们需要更多的处理速度，我们可以添加更多的消费者到消息队列，还可以加入更多的机器到MQ消息群集中，不需要修改以前任何的配置或部署任何新的代码。网站表示系统将来会向异步式架构发展，将更多的业务放入RabbitMQ 系统队列中进行处理。

* 分布式文档数据库(CouchDB)
系统中运行CouchDB的服务器只有一台，主要是用来存日志的，因为在过去我们需要查看某台机器的日志需要登录某台机器进行tail -f 的查看，如果机器一多肯定混乱，采用CouchDB 中一些查询方法 query/group 就会让工作简化很多，而且采用分布式文档数据库存放系统日志似乎真的很合理，而且管理，使用也不算很复杂。

* 数据库服务器
采用MySQL数据库作为网站主要的数据信息存储，有4台MySQL服务器使用基于集群方式NDB表引擎用来存放用户资料和用户相关数据，这组集群每台机器配置32GB内存 、4个CPU，但是他们打算在将来采用 Sharing的方式根据用户的id来进行水平划分，这样当然有好处，可是这样做了以后需要面对事物和跨库查询的问题，网站还有另外3台MySQL服务器使用的是 master-slave-slave 架构存放用户在论坛里面的信息，目前数据库表引擎采用的是MyISAM，这样读写会很快，但是会遇到全表锁的问题，所以将来打算使用 XtraDB 引擎进行存储，网站对于查询SQL和建立数据库表结构也进行了多次考虑，为了避免like和join带来的开销，因此创建数据库汇总表，以纾缓用户查询带来压力。

* 系统监控(Graphite)
Graphite是这个网站一个重要的部分，用来进行收集服务器所有的及时状态，用户请求信息，Memcached命中率，RabbitMQ消息服务器的状态，Unix操作系统的负载状态，Graphite服务器大约每分钟需要有4800次更新操作，Graphite采用简单的文本协议和绘图功能可以方便地使用在任何操作系统上。Graphite是一个Python写的web应用，采用django框架，如果你想尝试一下的话，具体的安装步骤参见：http://graphite.wikidot.com/installation

对于具体的PHP程序性能运行的监控是采用Facebook开源出来的一个php性能测试工具，XHProf是一个分层PHP性能分析工具。它报告函数级别的请求次数和各种指标，包括阻塞时间，CPU时间和内存使用情况。一个函数的开销，可细分成调用者和被调用者的开销。原始数据收集部分是用纯C实现的，是一个名叫xhprof的 Zend扩展 。XHProf有一个简单的HTML的用户界面（ PHP写成的）。基于浏览器的性能分析用户界面能更容易查看，或是与同行们分享成果。也能绘制调用关系图。如果他们通过 Graphite发现那台Unix负荷高了，将会进一步的使用 XHProf 分析器进行测试。并且有一个单独的服务器发送XHProf测试的概况，并从那里进行分析，找到性能问题的所在。

* 视频服务器 (Red5)
网站还为用户提供视频服务，一种是用户上传的一段视频，还可以彼此进行分享与评价，此外，网站还有一个在线的视频聊天，在2009年中期每月视频说产生的网络流量达到17TB。网站将会寻找更换Red5 视频服务的方案，可能会选择Oneteam媒体服务器。

* 压力测试 (Tsung)
Tsung是采用Erlang编写一个分布式测试工具。在Tsung控制机器上写tsung.xml，在这个文件中指定所有的client机器地址、每台机器的权重、模拟的用户数量 配置完成就可以进行测试了，网站用它做HTTP的 benchmarks  测试，测试 MySQL存储引擎的处理能力，例如是否需要使用新的MySQL引擎 XtraDB，并且还需要知道XtraDB的处理能力是多大，都是通过Tsung得出的结果，因为Tsung可以输出不同的格式的报告和图表信息，如果你有兴趣的话，可以查看Tsung详细的用户手册：http://tsung.erlang-projects.org/user_manual.html

总结：

1.越来越多的网站由于业务的壮大，在寻求通过消息传递的，异步式架构的方案，在poppen.de中使用的RabbitMQ是Erlang编写的消息服务器，支持Java、C/C++、.Net 、PHP 等语言。

2.MySQL 的第三方引擎 XtraDB 受到越来越多人的认知，MyISAM依然有用武之地，只是老大难锁表问题一直没有很好的解决办法。

3.Graphite是一款不错的系统监控软件，对与一个网站来说监控其运行状态，观测硬盘、CPU的使用率，Memcached的命中率，客户的访问动向、来源，是一件比较重要的事情，采用Python语言写的，个人感觉Python如果能得到更好的商业支持，将来的前景会比Java好。

4.CouchDB是Apache组织又一款经典产品，作为非关键性的数据进行存储是一个绝佳的方案，例如：系统中的日志。

5.Memcached 和 数据库之间会逐渐的多出一个产物，比如 MongoDB ，不会像现在这样缓存和数据库2者之间有这么大的跨度。

6.凡是接触过 Erlang 的人，都会对其产生喜好，可见Erlang的势头。

7.MySQL 的 官方集群方案仍然不会被人看好，但是 MySQL 的 MMM 和 MSS 依然是经典。

8.Ngixn的性能强大和配置简单让他成为web服务器的新宠儿，对一些图片的访问/读写还可以使用Ngixn的本地缓存 。