揭秘全球最大网站Facebook背后的那些软件

2010年6月,Google公布全球Top 1000网站。Facebook独占鳌头。

以Facebook现在的经营规模,诸多传统服务器的技术均将崩溃或根本无法支撑。那么面对5亿的活跃用户,Facebook的工程师们又将如何让网站平稳运转呢?伯乐在线博客的这篇译文将展示Facebook的工程师完成这个艰巨任务所用到的一系列软件。

Facebook级别规模的挑战

在我们深入细节之前,先了解一组Facebook不得不面对数据,你就可以想象这种规模。

● Facebook每月的PV量:630,000,000,000 (6千3百亿)

● Facebook上的图片数量超过其他图片网站的总和(包括诸如Flickr这样的图片网站)

● 每个月有超过30亿的图片上传到Facebook

● Facebook系统每秒可以处理120万张图片。这还不包括Facebook的CDN处理的图片。

● 每月处理超过250亿的信息内容(包括用户状态更新,评论等)

● Facebook的服务器数量超过3万台(此数据为2009年的数据)

 

Facebook所用的软件

从某些方面来说,Facebook还是属于LAMP类型网站,但是,为了配合其他大量的组件和服务,Facebook对已有的方法,已经做了必要的改变、拓展和修改。

比如:

● Facebook依然使用PHP,但Facebook已重建新的编译器,以满足在其Web服务器上加载本地代码,从而提升性能;

● Facebook使用Linux系统,但为了自身目的,也已做了必要的优化。(尤其是在网络吞吐量方面);

● Facebook使用MySQL,但也对其做优化。

 

还有定制的系统,比如, Haystack — 高度可扩展的对象存储,用来处理Facebook的庞大的图片;Scribe — Facebook的日志系统。

下面展现给大家的是,全球最大的社交网站Facebook所使用到的软件。

Memcached

Memcached是一款相当有名的软件。它是分布式内存缓存系统。Facebook(还有大量的网站)用它作为Web服务器和MySQL服务器之间的缓存层。经过多年,Facebook已在Memcached和其相关软件(比如,网络栈)上做了大量优化工作。

Facebook运行着成千上万的Memcached服务器,借以及时处理TB级的缓存数据。可以这样说,Facebook拥有全球最大的Memcached设备。

HipHop for PHP

和运行在本地服务器上代码相比,PHP的运行速度相对较慢。HipHop把PHP代码转换成C++代码,提高编译时的性能。因为Facebook很依赖PHP来处理信息,有了HipHop,Facebook在Web服务器方面更是如虎添翼。

HipHop诞生过程:在Facebook,一小组工程师(最初是3位)用了18个月研发而成。

Haystack

Haystack是Facebook高性能的图片存储/检索系统。(严格来说,Haystack是一对象存储,所以它不一定要存储图片。)Haystack的工作量超大。Facebook上有超过2百亿张图片,每张图片以四种不同分辨率保存,所以,Facebook有超过8百亿张图片。

Haystack的作用不单是处理大量的图片,它的性能才是亮点。我们在前面已提到,Facebook每秒大概处理120万张图片,这个数据并不包括其CDN处理的图片数。这可是个惊人的数据!!!

BigPipe

BigPipe是Facebook开发的动态网页处理系统。为了达到最优,Facebook用它来处理每个网页的分块(也称“Pagelets”)。

比如,聊天窗口是独立检索的,新闻源也是独立检索的。这些Pagelets是可以并发检索,性能也随之提高。如此,即使网站的某部分停用或崩溃后,用户依然可以使用。

Cassandra

Cassandra是一个没有单点故障的分布式存储系统。它是前NoSQL运动的成员之一,现已开源(已加入Apache工程)。Facebook用它来做邮箱搜索。

除了Facebook之外,Cassandra也适用于很多其他服务,比如Digg。

Scribe

Scribe是个灵活多变的日志系统,Facebook把它用于多种内部用途。Scribe用途:处理Facebook级别日志,一旦有新的日志分类生成,Scribe将自动处理。(Facebook有上百个日志分类)。

Hadoop and Hive

Hadoop是款开源Map/Reduce框架,它可以轻松处理海量数据。Facebook用它来做数据分析。(前面就说到了,Facebook的数据量是超海量的。)Hive起源于Facebook,Hive可以使用SQL查询,让非程序员比较容易使用Hadoop。(注1: Hive是是基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表,并提供完整的sql查询功能,可以将sql语句转换为MapReduce任务进行运行。 )

Thrift

Facebook在其不同的服务中,使用了不同的语言。比如: PHP用在前端,Erlang用于聊天系统,Java和C++用于其它地方,等等。Thrift是内部开发的跨语言的框架,把不同的语言绑定在一起,使之可以相互“交流”。这就让Facebook的跨语言开发,变得比较轻松。

Facebook已把Thrift开源,Thrift支持的语言种类将更多。

Varnish

Varnish是一个HTTP加速器,担当负载均衡角色,同时也用于快速处理缓存内容。

Facebook用Varnish处理图片和用户照片,每天都要处理十亿级的请求。和Facebook其他的应用应用一样,Varnish也是开源的。

 

Facebook可以平稳运行,还得利于其他方面

虽然上面已经提到了一些构成Facebook系统的软件,但是处理如此庞大的系统,本身就是一项复杂的任务。所以,下面还将列出使Facebook能平稳运行的一些东西。

 

逐步发布&暗启动

Facebook有一个系统,他们称之为“门卫”。该系统可以针对不同种类的用户运行不同的代码。(它简单介绍了代码库中的不同条件。)该系统让Facebook逐步发布新特性、A/B测试、激活仅针对Facebook员工的特性 等等。

门卫系统也让Facebook做些“暗启动”的事情。比如,在某一特性上线之前,可以激活该特性背后的元件。另外,它还可以做模拟压力测试,发现瓶颈和潜在的问题。默默启动一般都是在正式启动之前的2周完成。

 

实时系统的简介

Facebook会仔细监控自身系统,有趣的是,它还监控每个PHP函数在实时生产环境下的性能。这一实时PHP环境监控是通过一个叫XHProf的开源工具完成的。

 

逐步禁用某些特性,借以提高性能

如果Facebook遇到性能问题,Facebook有大量的途径来逐步禁用不很重要的特性,以提高其核心特性性能。

 

尚未提到的东西

虽然这里无法过多深入硬件方面,但硬件绝对是Facebook能达到空前规模的重要因素。比如,和其他大型网站一样,Facebook也用CDN来处理静态内容。Facebook还在美国西部的俄勒冈州建有一超大的数据中心,可以随时增加服务器。

当然了,除了前面已经提到的,还有其他大量的软件没有说到。但是,希望能突出其中非常有特色的。

 

Facebook和开源之间的“恋情”

Facebook和开源之间联系,此文不能不提,虽不能说Facebook是多么地钟爱开源,但至少可以这样说,Facebook是“爱”着开源的。

Facebook不仅使用(也捐赠)开源软件,比如,Linux、Memcached、MySQL、Hadoop等等,它还内部开发不少软件,并且也将之开源。

Facebook开发的开源工程,包括HipHop、Cassandra、Thrift和Scribe。另外,Facebook也把Tornado开源了。Tornado是一个高性能的Web服务器框架,由FriendFeed幕后团队开发而成。(2009年8月,Facebook收购FriendFeed。)

(Facebook所用到的开源软件,可以在Facebook的开源页面找到。)

 

面临更多的大规模挑战

Facebook以一种令人难以置信的速度成长。它的用户群几乎是成倍增加,活跃用户数量现已接近5亿。而且,谁都无法预测今年底,活跃用户量会到多少。

Facebook甚至成立了一个专门的“成长小组”,该小组不断思考如何让人们使用facebook并融入到facebook中。

这一快速成长,意味着Facebook将遇到不同的性能瓶颈。Facebook会面临来这如下方面的挑战:PV、搜索、上传的图片和状态消息,用户之间的交互和用户和Facebook之间的交互带来的挑战。

这也是Facebook面对的事实。Facebook的工程师们将继续寻求新方法来扩展(这不只是增加服务器的问题了)。比如,随着网站成长,其图片存储系统已经多次完全重写。

所以,我们将看到Facebook的工程师们奔向下一个“山头”。我们相信他们不会辜负众望。毕竟,他们正跨越山头,那个我们大多数人仅能向往的山头;他们正扩展网站,那个用户来自全球各地的网站。当你实现那个里程碑时,你将彪炳史册。

 

打赏支持我翻译更多好文章,谢谢!

打赏译者

打赏支持我翻译更多好文章,谢谢!

任选一种支付方式

1 2 收藏 评论

关于作者:黄利民

伯乐在线联合发起人,关注 IT 和互联网。 个人主页 · 我的文章 · 97 ·  

相关文章

可能感兴趣的话题



直接登录
跳到底部
返回顶部