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銀行業(yè)的應用計算機系統分析員范文
論改進(jìn)Web服務(wù)器性能的有關(guān)技術(shù)——論文1：銀行業(yè)的應用
【摘要】
基于Web技術(shù)的數據庫應用是當前應用的一個(gè)熱點(diǎn)，在用戶(hù)數目與通信負荷很大的場(chǎng)合，提高Web服務(wù)器性能是一個(gè)迫切的課題。本文從筆者參與某個(gè)銀行系統項目開(kāi)發(fā)的經(jīng)歷出發(fā)，闡述了提高Web服務(wù)器的性能應滲入到項目論證、選型、開(kāi)發(fā)、運行和管理的各個(gè)環(huán)節，只有各個(gè)環(huán)節都能充分考慮到性能與質(zhì)量的需要，系統的性能才是真正可保證的和可擴充的。
文章從系統的實(shí)際運行與相應的經(jīng)驗出發(fā)，闡述了性能改進(jìn)方面的一些具體措施。
比如：在本文中討論了Web服務(wù)器平臺的選型考慮；Web服務(wù)器的配置管理；應用系統本身的優(yōu)化與預先設計系統時(shí)可擴性的性能保障等具體內容。
通過(guò)技術(shù)上的分析與改進(jìn)，綜合性地運用多類(lèi)措施與手段，在實(shí)際系統中，Web服務(wù)器運行的性能得到了一定程度的保證。
【正文】
我所在的單位是把目標定位于金融領(lǐng)域開(kāi)發(fā)IT應用的一家信息技術(shù)公司。隨著(zhù)金融電子化建設的發(fā)展和商業(yè)銀行之間市場(chǎng)競爭的加劇，各主要商業(yè)銀行不斷通過(guò)信息技術(shù)提供新的金融產(chǎn)品，并且希望能整合市場(chǎng)渠道。比如主要的商業(yè)銀行不斷推出形形色色的網(wǎng)上銀行服務(wù)。在這種背景下，本人參與了開(kāi)發(fā)新一代網(wǎng)上銀行產(chǎn)品，涉及到提供網(wǎng)上個(gè)人理財服務(wù)、網(wǎng)上外匯買(mǎi)賣(mài)服務(wù)、網(wǎng)上企業(yè)服務(wù)等具有市場(chǎng)競爭力的產(chǎn)品。作為項目開(kāi)發(fā)的組織者之一和主要的技術(shù)骨干，在整個(gè)項目開(kāi)發(fā)過(guò)程中始終要處于第一線(xiàn)，從而在改進(jìn)Web服務(wù)器性能、提高整個(gè)網(wǎng)上平臺系統性能方面收獲良多，在本文中簡(jiǎn)要討論如下，希望與讀者們共享經(jīng)驗。在Web服務(wù)器配置與優(yōu)化方面，我有如下幾方面主要的體會(huì )：
第一方面是Web服務(wù)器選型考慮。在Web服務(wù)器選型及網(wǎng)上平臺搭建之初，我們就已充分考慮整個(gè)網(wǎng)上平臺的性能及可擴展性問(wèn)題。這一考慮為該系統的穩定性及擴展性能力方面打下了堅實(shí)的基礎。
某銀行原有的一些網(wǎng)上產(chǎn)品由于開(kāi)發(fā)較早，故而采用的是老式的HTTP Server+CGI程序調用的方式。這時(shí)，每一客戶(hù)請求需要對應于后端系統的系統進(jìn)程來(lái)運行CGI程序來(lái)處理，系統的開(kāi)銷(xiāo)相當大，系統的擴展能力也很差，性能已不能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)處理的需要，故而在為此銀行系統具體選型的時(shí)候，我們一開(kāi)始就否決了這種方案。
通過(guò)市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品的比較選擇，我們選擇了國際商業(yè)機器有限公司IBM的Web Sphere產(chǎn)品系列作為該行網(wǎng)上銀行系統的建立平臺。作出這樣選擇是因為Web Sphere基于使HTTP Server和應用服務(wù)器相分離的整體架構，同時(shí)支持JSP、Servlet和企業(yè)組Java Bean等輕量級線(xiàn)程規范，所有的請求對應于應用服務(wù)器上的處理線(xiàn)程，系統的開(kāi)銷(xiāo)低、效率非常高，同時(shí)Web Sphere整個(gè)體系結構相當的靈活，為適應擴展需要可以作不同的橫向和縱向擴展，從而可以滿(mǎn)足各銀行未來(lái)的擴展需要。
正是因為在一開(kāi)始選型的時(shí)候我們就已考慮到未來(lái)的擴展需要，整個(gè)系統在接下來(lái)的幾次性能改進(jìn)方面，我們大體上都能相對順利地達到了預期目標。
第二方面是Web服務(wù)器的性能配置。在一開(kāi)始系統上線(xiàn)的時(shí)候，由于系統的負荷不是很大，為了節省系統總擁有成本TCO投資，我們在一臺較低配置的IBM RS6000上投產(chǎn)了該系統。整個(gè)系統的HTTP服務(wù)器、應用服務(wù)器、通信服務(wù)器等均位于該臺機器上，由于初始投產(chǎn)時(shí)用戶(hù)不多，所以系統的性能基本上能令人接受。
但隨著(zhù)業(yè)務(wù)的發(fā)展和用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量的增大，我們發(fā)現該服務(wù)器的響應變慢，系統的CPU利用率和內外存交換顯著(zhù)增大。經(jīng)過(guò)跟蹤，我們發(fā)現關(guān)鍵原因之一是系統的內存不足的緣故。由于網(wǎng)上服務(wù)器把大量用戶(hù)的會(huì )話(huà)信息保存在內存中供給應用系統使用，當內存不足時(shí)，大量Session信息被迫交換至硬盤(pán)，大量CPU時(shí)間消耗在等候內外存的交換上，系統效率迅速下降。
鑒于這種情況，我們把該服務(wù)器的內存由2GB擴充為4GB，同時(shí)相應調整用戶(hù)會(huì )話(huà)信息的保存時(shí)間，這樣整個(gè)系統的效率又回到較為理想的狀況。
由于新應用的不斷投產(chǎn)及數據庫操作的日益增加，我們后來(lái)逐漸監控到系統的數據庫處于繁忙狀態(tài)，系統的錯誤日志也記錄下了供應用服務(wù)器使用的數據庫連接處出現資源不足的情況。在這種背景下，我們認為整個(gè)系統由于硬件配置所限，應該進(jìn)行橫向擴展，因此我們把數據庫服務(wù)器分離出來(lái)，配置到另一較高性能的服務(wù)器上，相應定義的數據庫資源也大幅增加，這樣整個(gè)系統的性能又處于較為理想的狀況。
第三方面是對應用系統進(jìn)行相應的優(yōu)化以提高性能。
Web服務(wù)器配置及相應的硬件擴展不失為解決系統性能問(wèn)題的一條捷徑，但應用系統的優(yōu)化也是應該重點(diǎn)加以考慮的，畢竟它能夠在投入較少的情況下提高系統的運用效率。
在開(kāi)發(fā)的初期，我們就已經(jīng)十分注意系統的利用效率，比如提醒程序員盡量不要利用用戶(hù)會(huì )話(huà)信息(Session）來(lái)傳遞大的對象，對于內存要注意回收等。同時(shí)，通過(guò)內部的交流會(huì )推廣與介紹一些小的、有用的編程技巧來(lái)提高開(kāi)發(fā)人員的水平，通過(guò)代碼的抽查，希望能在早期就發(fā)現問(wèn)題等。
在系統運行期間，我們通過(guò)監控發(fā)現，應用服務(wù)器所基于的Java虛擬機，其內存堆的空閑空間有不斷下降的趨勢，每隔若干天導致空間消耗殆盡、無(wú)法分配新對象空間，從而導致系統重啟。在排除了系統本身問(wèn)題的原因外，我們確定為應用系統的開(kāi)發(fā)有問(wèn)題。通過(guò)從網(wǎng)上萬(wàn)載IBM公司檢測Java虛擬機的相關(guān)工具對JVM進(jìn)行監控后終于發(fā)現系統內部存在著(zhù)不能回收內存的對象，再通過(guò)查找相應的程序發(fā)現在該程序中有“環(huán)狀”的對象引用，從而導致對象使用后不能被垃圾收集器所回收。這個(gè)問(wèn)題的解決過(guò)程雖然十分艱苦，但由于該問(wèn)題不能通過(guò)升級硬件或增加資源配置而得到根本解決，會(huì )給系統帶來(lái)很大的隱患。所以，整個(gè)過(guò)程的分析與解決是完全值得的，更何況通過(guò)查找故障原因的過(guò)程，給整個(gè)項目組上了生動(dòng)的一堂軟件質(zhì)量保證課，對項目組的質(zhì)量意識起了很大的促進(jìn)作用。所以說(shuō)改進(jìn)Web服務(wù)器的性能井不單純是系統管理方面的工作，它滲透到開(kāi)發(fā)以及系統運行等一系列環(huán)節中。
第四方面預先考慮未來(lái)的擴展與性能需要。
隨著(zhù)系統的發(fā)展及成熟，考慮到用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量的不斷上升，為了預留系統的發(fā)展空間，我們最近又對整個(gè)系統作了一個(gè)系統性的升級。通過(guò)引入多臺HTTP服務(wù)器及應用服務(wù)器并行工作提高整個(gè)系統吞吐量及單點(diǎn)故障克服能力。由于在一開(kāi)始選型的時(shí)候就已經(jīng)充分考慮到動(dòng)態(tài)負載均衡及橫向擴展方面的需要，這一項的升級無(wú)需對整個(gè)系統的體系結構作根本的變革，對應用程序來(lái)說(shuō)，更是沒(méi)有造成任何影響。
整個(gè)項目歷時(shí)近兩年，從這兩年的系統情況來(lái)看，整個(gè)系統是成功的。根據我親身的經(jīng)歷，系統性能并不單純是系統運行與管理階段的問(wèn)題，而是滲透在項目論證、開(kāi)發(fā)以及運行的各個(gè)階段。只有在各個(gè)階段都能充分考慮性能方面的需要，在實(shí)際運行時(shí)，整個(gè)系統的性能才可能真正有保障。在技術(shù)方面來(lái)看，可以綜合利用選型評估、硬件擴展、應用優(yōu)化和系統配置優(yōu)化等一系列的手段；比如在硬件擴展方面，又可以分為主要部件擴容，縱向升級、橫向升級等方面。在我們的項目實(shí)踐中，曾綜合地利用了上述的各種手段。比如某銀行的整個(gè)系統從日訪(fǎng)問(wèn)量不足1萬(wàn)至現在的每日超過(guò)I0萬(wàn)次以上的點(diǎn)擊的發(fā)展情況來(lái)看，整個(gè)系統的性能保障及提高方案是比較成功的。
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