"当今Web服务器和Web框架的性能研究及应用展望"

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Web服务器性能与Web框架应用的研究是当今数字化时代的一个重要课题。随着互联网应用的普及和深入,Web服务器和Web框架在其中的作用日益凸显。Web服务器负责接收并处理用户请求,返回相应的网页内容,而Web框架则为开发者提供了一套完善的解决方案,用于快速搭建和维护Web应用程序。因此,Web服务器性能和Web框架应用的研究对于提高互联网应用的质量、效率和稳定性至关重要。 在Web服务器性能和Web框架应用的研究领域,已经取得了丰富的成果。相关文献综述表明,随着网络技术的迅速发展,各种新型的Web服务器和Web框架不断涌现,使得研究人员和开发人员面临着诸多挑战。为了探讨这些挑战,本次演示旨在探讨Web服务器性能与Web框架应用的研究背景和意义,综述相关文献,介绍研究方法,分析结果,并展望未来的研究方向和前景。 在研究方法方面,研究人员通常会通过实验和调研的方式,对不同Web服务器和Web框架进行性能测试和比较分析。通过对性能指标的收集和分析,可以得出不同Web服务器和Web框架在不同应用场景下的优劣势,为开发者选择合适的工具提供参考。 针对Web服务器性能和Web框架应用的研究,已经取得了以下几方面的成果和结果分析。首先,对于Web服务器性能的研究,研究人员发现不同的Web服务器在处理请求并发和负载能力方面存在着差异,而且性能受到硬件设备和网络环境的影响。因此,在选择Web服务器时需要综合考虑这些因素。其次,针对Web框架应用的研究发现,在Web应用程序的开发过程中,选择合适的Web框架可以提高开发效率和程序质量,而不同的Web框架在性能和扩展性方面也存在差异。因此,开发者需要根据具体需求选择合适的框架。 未来的研究方向和前景包括但不限于以下几个方面。首先,随着云计算和大数据技术的发展,Web服务器性能和Web框架应用的研究需要考虑在分布式和高并发情况下的性能表现。其次,随着移动互联网和物联网的快速发展,对于Web服务器和Web框架在移动端和物联网设备上的适配和性能优化也是一个重要的研究方向。另外,随着人工智能和机器学习技术的广泛应用,如何利用这些技术来优化Web服务器性能和Web框架应用也是一个具有挑战性的方向。 综上所述,Web服务器性能与Web框架应用的研究在当今互联网应用中具有重要意义。通过综述文献,分析研究结果,并展望未来研究方向,可以帮助研究人员和开发者更好地理解并应对Web服务器和Web框架领域所面临的挑战,促进相关技术的持续发展和创新。
2023-06-07 上传
Web服务器配置与应用 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第1页。 内容 1 Web服务基本概念 2 Apache服务器 3 Apache图形配置工具 4 Apache的配置文件 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第2页。 Web服务基本概念 万维网 WWW (World Wide Web)并非某种特殊的计算机网络。 万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。 万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点,从而主动地按需获取丰富的信息。 这种访问方式称为"链接"。 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第3页。 万维网提供分布式服务 万维网 站点 A 万维网 站点 C 万维网站点 E 万维网站点 D 万维网站点 B 链接到 链接到 链接到 链接到 链接到 链接到 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第4页。 超媒体与超文本 万维网是分布式超媒体(hypermedia)系统,它是超文本(hypertext)系统的扩充。 一个超文本由多个信息源链接成。利用一个链接可使用户找到另一个文档。这些文档可以位于世界上任何一个接在因特网上的超文本系统中。超文本是万维网的基础。 超媒体与超文本的区别是文档内容不同。超文本文档仅包含文本信息,而超媒体文档还包含其他表示方式的信息,如图形、图像、声音、动画,甚至活动视频图像。 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第5页。 万维网的工作方式 万维网以客户服务器方式工作。 浏览器就是在用户计算机上的万维网客户程序。万维网文档所驻留的计算机则运行服务器程序,因此这个计算机也称为万维网服务器。 客户程序向服务器程序发出请求,服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。 在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为页面(page)。 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第6页。 万维网必须解决的问题 (1) 怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档? 使用统一资源定位符 URL (Uniform Resource Locator)来标志万维网上的各种文档。 使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符 URL。 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第7页。 万维网必须解决的问题 (2) 用何协议实现万维网上各种超链的链接? 在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议,是超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。 HTTP 是一个应用层协议,它使用 TCP 连接进行可靠的传送。 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第8页。 万维网必须解决的问题 (3) 怎样使各种万维网文档都能在因特网上的各种计算机上显示出来,同时使用户清楚地知道在什么地方存在着超链? 超文本标记语言 HTML (HyperText Markup Language)使得万维网页面的设计者可以很方便地用一个超链从本页面的某处链接到因特网上的任何一个万维网页面,并且能够在自己的计算机屏幕上将这些页面显示出来。 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第9页。 万维网必须解决的问题 (4) 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息? 为了在万维网上方便地查找信息,用户可使用各种的搜索工具(即搜索引擎)。 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第10页。 URL 的一般形式 由以冒号隔开的两大部分组成,并且在 URL 中的字符对大写或小写没有要求。 URL 的一般形式是: <协议>://<主机>:<端口>/<路径> ftp —— 文件传送协议 FTP http —— 超文本传送协议 HTTP News —— USENET 新闻 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第11页。 URL 的一般形式(续) 由以冒号隔开的两大部分组成,并且在 URL 中的字符对大写或小写没有要求。 URL 的一般形式是: <协议>://<主机>:<端口>/<路径> <主机> 是存放资源的主机 在因特网中的域名 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第12页。 URL 的一般形式(续) 由以冒号隔开的两大部分组成,并且在 URL 中的字符对大写或小写没有要求。 URL 的一般形式是: <协议>://<主机>:<端口>/<路径> 有时可省略 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第13页。 使用 HTTP 的 URL 使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http://<主机>:<端口>/<路径> 这表示使用 HTTP 协议 Web服务器配置与应用全文共134页,当前为第14页。 使用 HTTP 的 URL 使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http://<主机>:<端口>/<路径> 冒号和两个斜
2023-06-08 上传
服务器分类 1.按应用层次划分 (1)入门级服务器 入门级服务器是最基础的一类服务器,也是最低档的服务器。这类服务器的配置与一般的PC很相似。入门级服务器所连的终端通常为20台左右。右图为曙光天阔I200-H入门级服务器 。 。 CPU Intel 3000/3200系列处理器 最大内存容量 8GB 支持硬盘数 3×SATA或3×SCSI 服务器技术与应用全文共27页,当前为第1页。 (2)工作组服务器 工作组服务器较入门级服务器来说性能有所提高,功能有所增强,有一定的可扩展性,但容错和冗余性能仍不完善。工作组服务器所连的终端通常为50台左右。右图为曙光天阔I440-F工作组级服务器: 系统带宽 21GB/s 最大内存容量 16GB 支持硬盘数 8×SATA或3×SCSI CPU Intel 5000系列处理器 服务器技术与应用全文共27页,当前为第2页。 (3)部门级服务器 部门级服务器是属于中档服务器之列,可连接100个左右的计算机用户,适用于对处理速度和系统可靠性高一些的中小型企业网络,右图为曙光天阔 A650(r)-FY部门级服务器: 系统带宽 21GB/s 最大内存容量 16GB 支持硬盘数 6×SATA或8×SAS CPU AMD 2000系列双核/四核皓龙处理器 服务器技术与应用全文共27页,当前为第3页。 冗余技术 电源,风扇冗余 最大内存容量 256GB 支持硬盘数 6×SATA或8×SAS 热插拔技术 电源,风扇,pcI,内存热插拔 CPU 4×intel 安腾2双核处理器系列双核/四核皓龙处理器 (4)企业级服务器 企业级服务器属于高档服务器之列,适合运行在联网计算机在数百台以上、需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求和数据安全要求极高的金融、证券、交通、邮电、通信或大型企业。 右图为曙光天阔I940r-F企业级服务器: 服务器技术与应用全文共27页,当前为第4页。 2.按处理器的指令执行方式划分 (1)CISC(Complex Instruction Set Computer)架构服务器 (2)RISC(Reduced Instruction Set Computing)架构服务器 (3)VLIW(Very Long Instruction Word)架构服务器 3.按用途划分 (1)通用型服务器 (2)专用型服务器 服务器技术与应用全文共27页,当前为第5页。 服务器的关键特性 服务器的主要性能特点包括:Scalability(可扩展性),Usability(可用性),Managbility(可管理性)和Availability(实用性),简称SUMA。 1.可扩展性:是指服务器的硬件配置,可以在原有的基础上很方便地根据需要来扩展。 2.可用性:是指服务器必须具有高的可靠性和稳定性,尽量少出现停机待修现象。 3.可管理性:是指服务器必须具备一定的自动报警功能,并配有相应的冗余、备份、在线诊断和恢复系统等功能,以备出现故障时及时恢复服务器的运作。 4.实用性:是指服务器必须具备高的运算处理能力和处理效率,以满足海量数据处理和密集客户请求响应。 服务器技术与应用全文共27页,当前为第6页。 服务器系统主要技术 多处理器技术与并行技术 1.SMP多处理器技术 对称多处理(SMP)是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),所有CPU地位都是对等的,它们之间共享内存子系统以及总线结构。虽然同时使用多个CPU,但是从管理的角度来看,它们的表现就像一台单机一样。 2.MPP多处理器技术 MPP多处理器技术使用分布式存储器模式,如集群模式等,将更多的处理器纳入一个系统。一个分布式存储器模式具有多个节点,每个节点都有自己的存储器,可以配置为SMP,也可以配置为非SMP。 3.NUMA多处理器技术 MPP多处理器技术也使用分布式存储器模式,但与群集不同的是,所有节点中的处理器都可以访问全部的系统物理存储器。然而,每个处理器访问本节点内的存储器所需要的时间可能比访问某些远程节点内的存储器所花的时间要少得多。 服务器技术与应用全文共27页,当前为第7页。 高性能存储技术 1.SCSI小型机系统接口 SCSI总线是一种小型计算机系统接口,经过多年的改进已经成为服务器I/O系统最主要的标准,几乎所有服务器和外设制造商都在开发与SCSI接口连接的相关设备。SCSI总线支持数据的快速传输,目前主要采用的是80MBps和160MBps传输速率的Ultra2和Ultra3标准。当前,SCSI总线传输速率达到320MBps(Ultra4)。 2.RAID独立磁盘冗余阵列 磁盘阵列可以分为软阵列和硬阵列两种。软阵列就是通过软件程序来完成,要由计算机的处理器提供运算能力,只能提供最基本的RAID容错功能。硬阵列是由独立操作的硬件(阵
2023-06-08 上传
服务器硬件性能全文共23页,当前为第1页。 服务器硬件性能 CPU 内存 硬盘 网卡 服务器硬件性能全文共23页,当前为第2页。 CPU性能 节能模式 NUMA CPU利用率计算 服务器硬件性能全文共23页,当前为第3页。 CPU节能模式 好处:在CPU使用率不高时,自动降频,可以省电;在CPU使用率升高时,升频。 风险:频率变化时,对性能有影响,特别是计算型的服务。具体影响需要做AB测试。 服务器硬件性能全文共23页,当前为第4页。 CPU降频例子 服务器硬件性能全文共23页,当前为第5页。 NUMA NUMA, Non-uniform memory access,非一致性内存访问 SMP (Symmetric Multi-processor) NUMA NUMA解决了随着core的增加,总线资源竞争导致系统瓶颈的问题. 服务器硬件性能全文共23页,当前为第6页。 NUMA风险 1. fast比slow快3倍,所以Linux内核默认使用CPU亲和的内存分配策略,CPU0上线程的内存数据大部分在MemoryA上 2. 有可能出现MemoryA上内存不足,写入swap导致性能下降;其他CPU上的内存空闲的情况 服务器硬件性能全文共23页,当前为第7页。 CPU利用率计算 - /proc/stat文件 总cup利用率 = 1 – (采样点间的idle总时间差/采样点间的cpu总时间差) system利用率 = (采样点间的system时间差/采样点间的cpu总时间差) iowait利用率 = (采样点间的iowait时间差/采样点间的cpu总时间差) 服务器硬件性能全文共23页,当前为第8页。 内存 不同型号内存的差异 free命令的计算方法 服务器硬件性能全文共23页,当前为第9页。 不同型号内存的差异 sysbench memory --memory-block-size=8k --memory-total-size=16G run DDR4, 2666 MHz: 9072 MiB/sec DDR4, 2400 MHz: 8301 MiB/sec 虚拟机, 7298 MiB/sec 服务器硬件性能全文共23页,当前为第10页。 服务器硬件性能全文共23页,当前为第11页。 /proc/meminfo文件 available表示不考虑swap的空间,启动一个新的程序时,有多少内存可以使用。 这个字段的值不是free+buff/cache了,而是统计出系统中可以reclaimed的内存。 服务器硬件性能全文共23页,当前为第12页。 I/O性能 性能指标:吞吐、iops、延时 测试工具:fio 影响I/O性能的因素: 虚拟化,RAID,介质类型 服务器硬件性能全文共23页,当前为第13页。 I/O指标计算 - /proc/diskstats文件 以读数据为例: 读吞吐 = (两个采样点read扇区数的差值(6))* 扇区大小(512KB) / 采样间隔 IOPS = (两个采样点read操作总次数的差值(4))/ 采样间隔 利用率 = (两个采样点read操作耗时的差值(7))/ 采样间隔 延时 = (两个采样点read操作耗时的差值(7))/ (两个采样点read操作总次数的差值(4)) 平均操作大小 = 读吞吐 / (两个采样点read操作总次数的差值(4) ) 服务器硬件性能全文共23页,当前为第14页。 物理机和虚拟机IOPS比较 4k随机写测试IOPS fio --randrepeat=1 --ioengine=libaio --direct=1 --gtod_reduce=1 --name=4k-rand-write \ --filename=benchmark.testing --bs=4k --iodepth=64 --size=4G --readwrite=randwrite 服务器硬件性能全文共23页,当前为第15页。 物理机和虚拟机延时比较(4k随机写) 4k随机写测试IOPS fio --randrepeat=1 --ioengine=libaio --direct=1 --gtod_reduce=1 --name=4k-rand-write \ --filename=benchmark.testing --bs=4k --iodepth=64 --size=4G --readwrite=randwrite 服务器硬件性能全文共23页,当前为第16页。 RAID对硬盘吞吐的影响 64k顺序读测试吞吐 fio --randrepeat=1 --ioengine=libaio --direct=1 --gtod_reduce=1 --name=64k-read \ --filename=benchmark.te