一种分布式Web系统的设计与实现

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随着Internet规模的不断扩大和多媒体技术的出现,视频、音乐、图片、电子书籍等大量数据充斥着网络。如何对海量的数据进行快速、高效的存储、分发是当前互联网发展的挑战之一。故互联网迫切需要一个高性能内容分发系统,同时也更需要一个高性能、可扩展、健壮的Web系统支撑业务的开展,增强用户体验。本文首先介绍了基于P2P(Peer-to-Peer)技术的内容分发网络-PPCDN(Peer-to-Peer Content Delivery Network)系统,该系统在广域网上实现了高效的内容共享。进而本文研究了现有的Web架构,分析发现目前的Web架构难以契合PPCDN对性能的要求,于是在此提出一个分布式Web系统架构。这种结构使得系统具有良好的性能和可扩展性。在此架构下,系统的内容分布于由下层结构化的DHT(Distributed Hash Table)网络,保证了数据搜索效率,增强了系统的健壮性和可扩展性;应用服务器实现业务逻辑,Web服务器专注于HTTP协议相关处理,使得系统结构清晰,也便于独立实现各种性能优化措施以提高系统整体性能;而通过FastCGI技术实现动态Web,与CGI、SAPI等其他技术相比较,提高了动态请求的处理速度,且便于实现分布式结构。接着,本文对常用的网络服务模型进行了分析和比较,设计了一个基于Linux平台的、分阶段的异步事件驱动模型-ASEDM(Asynchronous and Staged Event-Driven Architecture Model),并实现了该模型。该模型利用Linux2.6内核的最新特性,结合事件驱动和线程池技术,通过合理地划分应用粒度,对资源实施动态调节。与常用的单/多线程网络服务模型相比较,该模型使得服务器性能得到了一定的提高,也使得复杂的Internet服务器变得简单。然后,为了验证、试验本文的研究工作,本文以Linux系统平台为基础,实现了该Web系统。Web服务器和应用服务器在分阶段的异步事件驱动模型之上实现,分别称为StedServer和PortalServer;下层DHT重叠网采用了Chord路由算法,借鉴了OpenDHT实现,为上层提供DHT服务。最后,通过性能测试验证了Web系统的性能优势。
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