网络扩展

Scaling the Network

在大型应用程序中，网络往往是比较容易扩展的部分，因为网络技术和协议的定义原本就考虑到了扩展因素。常见的网络技术，比如千兆位以太网提供如此多的带宽，除非你手中的工作极为特殊，否则Web应用程序永远也不会耗尽所有带宽。胡乱投递大量数据还是可能耗尽网络带宽的，但如果这些流量发生在同一交换网络中的两个节点之间，就不会影响到其他部分的网络性能。

一个简单的交换网络能够支持很多的机器。通过串联这些交换机，我们可以支持数千台主机，思科Catalyst 6500系列能在一个独立的20单元的底盘上支持超过550个千兆位以太网端口。超出上述规模时，添加聚集交换机或者路由器能进一步增长你的网络，可以支持数万台主机。为了冗余，可以环状连接或者网状连接路由器，并且使用不同的生成树协议

（思科的按VLAN的生成树（PVST）、快速生成树协议（RSTP）和多业务协议传输（MSTP））来避免流量陷入无限循环。

单一的大型网络未必适用于所有的应用程序。无论如何，如果你的应用程序持续生成定量的非关键数据流，并且偶然性的爆发产生大量重要数据，你总希望非常重要的数据能够通过网络。以太网可没有作QoS保证，所以不能把两种流量都倾泄在同一个以太网段。如果把网络分成两个不同的子网，就能分流不同种类的流量，一个网络只需要负责处理关键性数据的爆发。

高端交换机支持创建VLANs（虚拟局域网），能够任意地把该设备划分到多个不同的网络，这些网络互不重叠。因此，要创建两个子网，不需要购买一个额外的设备（假定有足够的空闲端口），而只需要简单地将一半的端口用于一个网络，另一半则用于另一个网络。对于和两个网络都需要交流的机器，只需要连接第二块网卡到第二个网络，并且给它两个IP地址。主机上的这个过程称为multihoming。

如果你需要发送极大量的数据，那么千兆位以太网并不是最快的高速数据交换方式（甚至万兆位以太网也不是，如果它会出现的话）。高容量专用交流通道，比如InfiniBand，能够以更快的速度在两台主机之间移动数据。InfiniBand能以高达100GB的速度进行数据传输（4倍速率的12倍速链接），并且能够无缝执行RDMA在远程机器上使用内存，就好像那台机器在本地一样。

扩展_PHP

Scaling PHP

PHP逐渐被大家认可为一种严肃的语言，但还是有很多人声称它是不可扩展的。这显然不是事实——很多互联网上的最大的网络应用就使用PHP。PHP是能扩展的，原因得回溯到什么是真正的扩展。对PHP的批评往往集中在根本的性能问题上，而被误解为是扩展方面的问题，但我们已经知道这是两回事。

那么，PHP如何满足可扩展系统的三个标准呢？第三个标准，可维护性，很容易理解。任何语言都可以写出容易的或者难以维护的代码。虽然有些语言让它们自己能写出及其难以维护的代码（Perl，在一定程度上，C语言也可以），但几乎没有语言是难以写出可维护代码的（专为这个目的设计的语言除外，比如Intercal或者Malbolge）。通过遵循严格的代码、风格指导原则和在代码中广为添加正确的注释，PHP系统可以很容易维护。

数据集的增长是可扩展系统的第二个标准。在PHP应用中，数据存储和处理是完全分离的。我们完全不用去管有多少数据存储在数据库中——不管多少数据，都采用完全相同的

方式进行查询。PHP把数据集增长的责任下放到了存储层，这样就能随心所欲地进行扩展，而不用担心数据集的大小。

最后一个可扩展标准是能容纳流量增长。PHP通过Rasmus Leardorf（PHP创建者）所描述的无共享体系结构实现这一点。PHP像HTTP一样，是无状态的，所有的状态都由更低层次处理。PHP进程每次只响应一个请求，并且不能和服务于其他请求的进程通话。进程也无法在请求之间记住任何事。这种做法有效地隔离各个请求到独立空间中，在请求或进程之间不共享任何信息。如果需要取出上次请求的用户数据，并将它显示在下一请求中，那么就得使用底层的数据存储追踪这些数据。由于这种进程和请求间的分离，对于后续请求，实际上就没有必要使用同一服务器进行服务。要处理更多请求，只需要简单地添加更多Web服务器。它们都可以同时服务请求，并且进程之间没有任何共享数据。用户的首次请求由某台机器服务，下一次则由另一台提供服务，依此类推。如果可以控制流量走向，避免它们流向僵死状态的机器，那么这种分离也为无缝的故障转移提供了条件。当然这并非PHP独有的，它是REST的基础原则之一。通过正确的系统设计，这个原则就可以得以应用，而不在于具体的实现语言。

但不管怎么说，有些情况下确实需要状态共享。PHP中有几个扩展是无法做到无状态的，而且对于同一个用户，不能随意更改相应的服务器。sessions扩展存放用户会话数据到本地磁盘，这要求同一用户的每个请求都访问同一台Web服务器。要避免这种情况，可以使用msession扩展，它使用中央网络守护进程存放会话数据，或者自己手工存放会话数据，使用数据库或者内存缓存来实现。有些PHP扩展让PHP进程可以映射一块共享内存用于IPC。由于进程并不一定在同一台机器上，IPC实际是不可行的。作为替代方案，可以将这些行为交给下面的层次，在数据库或者内存缓存中存放共享数据。

提示：在有些应用程序中，可以避免将状态存放在服务器端，因为没有这个需求，或者因为它们可以存放在客户端。对于能容忍破坏的状态设置，可以存放在cookie中，或通过URL传递。对于需要避免损坏的设置，比如认证信息，可以在cookie或URL中存放签名的或者加密的数据，以免每次页面请求都需要访问数据存储。

如果不使用一些特定的扩展，那么PHP可以满足建立可扩展系统的三个标准：容纳流量增长、允许数据集的增长，并且能创建可维护的系统。

当然，PHP不是唯一可以创建可扩展系统的语言。Perl、Python和Ruby，出于和PHP同

样的原因，都是很好的候选——它们是无状态的，把扩展的责任交给存储层，它们能够创建可维护的代码。其他的语言和技术，比如常用的J2EE，也能满足相同的标准，虽然在大型应用程序中，一般要避免在语言层共享数据和状态持久化。任何合理的语言都能够建立可扩展的系统。