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1、程序
程序開發是一方面，系統架構設計（硬件+網絡+軟件）是另一方面。
軟件架構方面，做網站首先需要很多web服務器存儲靜態資源，比如圖片、視頻、靜態頁等，千萬不要把靜態資源和應用服務器放在一起。
一個好的程序員寫出來的程序會非常簡潔、性能很好，一個初級程序員可能會犯很多低級錯誤，這也是影響網站性能的原因之一。
網站要做到效率高，不光是程序員的事情，數據庫優化、程序優化這是必須的，在性能優化上要數據庫和程序齊頭並進！緩存也是兩方面同時入手。第一，數據庫緩存和數據庫優化，這個由dba完成（而且這個有非常大的潛力可挖，只是由於我們都是程序員而忽略了他而已）。第二，程序上的優化，這個非常的有講究，比如說重要一點就是要規範ＳＱＬ語句，少用in 多用or，多用preparestatement，另外避免程序冗餘如查找數據少用雙重循環等。另外選用優秀的開源框架加以支持，我個人認爲中後臺的支持是最最重要的，可以選取spring＋ibatis。因爲ibatis直接操作SQL並有緩存機制。spring的好處就不用我多說了，ＩＯＣ的機制可以避免new對象，這樣也節省開銷。據我分析，絕大部分的開銷就是在NEW的時候和連接數據庫時候產生的，請儘量避免。另外可以用一些內存測試工具來做一個demo說明hibernate和ibatis誰更快！前臺你想用什麼就用什麼，struts,webwork都成，如果覺得自己挺牛X可以試試tapestry。
用數據庫也未必不能解決訪問量巨大所帶來的問題，作成靜態文件硬盤的尋址時間也未必少於數據庫的搜索時間，當然對資料的索引要下一翻工夫。我自己覺得門戶往往也就是當天、熱門的資料點擊率較高，將其做緩存最多也不過1~2G的數據量吧，舉個例子：
拿網易新聞來ÉîÛÚ¸£ÌïÇøÒ
格式化一下，方便理解：http://域名/年/月日/新聞所屬分類/新聞ID.html
可以把當天發佈的、熱門的、流攬量大的作個緩寸，用hashtable（key：年-月-日-分類-ID，value：新聞對象），靜態將其放到內存（速度絕對快過硬盤尋址靜態頁面）。
通常是採用oracle存儲過程＋2個weblogic，更新機制也幾乎一樣每簽發一條新聞，就會生成靜態頁面，然後發往前端的web服務器，前端的web都是做負載均衡的。另外還有定時的程序，每5-15分鐘自動生成一次。在發佈新聞的同時將數據緩存。當然緩存也不會越來越大，在個特定的時間段（如凌晨）剔除過期的數據。做一個大的網站遠沒有想象中那麼簡單，服務器基本就要百十個的。
這樣可以大大增加一臺計算機的處理速度，如果一臺機器處理不了，可以用httpserver集羣來解決問題了。
2、網絡
中國的網絡分南北電信和網通，訪問的ip就要區分南北進入不同的網絡。
3、集羣
通常會使用CDN與GSBL與DNS負載均衡技術，每個地區一組前臺服務器羣，例如：網易，百度使用了DNS負載均衡技術，每個頻道一組前臺服務器，一搜使用了DNS負載技術，所有頻道共用一組前臺服務器集羣。
網站使用基於Linux集羣的負載均衡，失敗恢復，包括應用服務器和數據庫服務器，基於linux-ha的服務狀態檢測及高可用化。
應用服務器集羣可以採用apache+tomcat集羣和weblogic集羣等；web服務器集羣可以用反向代理，也可以用NAT的方式，或者多域名解析都可以；Squid也可以，方法很多，可以根據情況選擇。
4、數據庫
因爲是千萬人同時訪問的網站，所以一般是有很多個數據庫同時工作的，說明白一點就是數據庫集羣和併發控制，數據分佈到地理位置不同的數據中心，以免發生斷電事故。另外還有一點的是，那些網站的靜態化網頁並不是真的，而是通過動態網頁與靜態網頁網址交換做出現的假象，這可以用urlrewrite 這樣的開源網址映射器實現。這樣的網站實時性也是相對的，因爲在數據庫複製數據的時候有一個過程，一般在技術上可以用到hibernate和 ecache，但是如果要使網站工作地更好，可以使用EJB和websphere，weblogic這樣大型的服務器來支持，並且要用oracle這樣的大型數據庫。
大型門戶網站不建議使用Mysql數據庫，除非你對Mysql數據的優化非常熟悉。Mysql數據庫服務器的master-slave模式，利用數據庫服務器在主從服務器間進行同步，應用只把數據寫到主服務器，而讀數據時則根據負載選擇一臺從服務器或者主服務器來讀取，將數據按不同策略劃分到不同的服務器（組）上，分散數據庫壓力。
大型網站要用oracle，數據方面操作儘量多用存儲過程，絕對提升性能；同時要讓DBA對數據庫進行優化，優化後的數據庫與沒優化的有天壤之別；同時還可以擴展分佈式數據庫，以後這方面的研究會越來越多；
5、頁面
從開始就考慮使用虛擬存儲/簇文件系統。它能讓你大量並行IO訪問，而且不需要任何重組就能夠增加所需要的磁盤。
頁面數據調用更要認真設計，一些數據查詢可以不通過數據庫的方式，實時性要求不高的可以使用lucene來實現，即使有實時性的要求也可以用lucene，lucene+compass還是非常優秀的。
新聞類的網站可以用靜態頁存儲，採用定時更新機制減輕服務器負擔；首頁每個小模塊可以使用oscache緩存，這樣不用每次都拉數據。
前端的基於靜態頁面緩存的web加速器，主要應用有squid等。squid 將大部分靜態資源(圖片，js，css等）緩存起來，直接返回給訪問者，減少應用服務器的負載網站的靜態化網頁並不是真的，而是通過動態網頁與靜態網頁網址交換做出現的假象，這可以用urlrewrite這樣的開源網址映射器實現，後綴名爲htm或者html並不能說明程序生成了靜態頁面，可能是通過 url重寫來實現的，爲的只不過是在搜索引擎中提升自己網站的覆蓋面積罷了。
生成靜態頁面的服務器和www服務器是兩組不同的服務器，頁面生成後纔會到www服務器，一部分數據庫並不是關係數據庫，這樣更適合信息衍生，www、mail服務器、路由器多，主要用負載平衡解決訪問瓶頸。
靜態頁面的缺點：
1) 增加了程序的複雜度
2) 不利於管理資料
3) 速度不是最快
4) 傷硬盤
6、緩存
從一開始就應該使用緩存，高速緩存是一個更好的地方存儲臨時數據，比如Web站點上跟蹤一個特定用戶的會話產生的臨時文件，就不再需要記錄到數據庫裏。
不能用lucene實現的可以用緩存，分佈式緩存可以用memcached，如果有錢的話用10來臺機器做緩存，> 10G的存儲量相信存什麼都夠了；如果沒錢的話可以在頁面緩存和數據緩存上下功夫，多用OSCACHE和EHCACHE，SWARMCACHE也可以，不過據說同步性不是很好；
可以使用Memcache進行緩存，用大內存把這些不變的數據全都緩存起來，而當修改時就通知cache過期，memcache是LJ開發的一款分佈式緩存產品，很多大型網站在應用，我們可以把Cache Server與AppServer裝在一起。因爲Cache Server對CPU消耗不大，而有了Cache Server的支援，App Server對內存要求也不是太高，所以可以和平共處，更有效的利用資源。
根據我現有的閱讀和談話，我所理解的今天Facebook的架構如下：
Web 前端是由 PHP 寫的。Facebook 的 HipHop [1] 會把PHP轉成 C++並用 g++編譯，這樣就可以爲模板和Web邏賀業務層提供高的性能。
業務邏輯以Service的形式存在，其使用Thrift [2]。這些Service根據需求的不同由PHP，C++或Java實現（也可以用到了其它的一些語言……）
用Java寫的Services沒有用到任何一個企業級的應用服務器，但用到了Facebook自己的定製的應用服務器。看上去好像是重新發明輪子，但是這些Services只被暴露給Thrift使用（絕大所數是這樣），Tomcat太重量級了，即使是Jetty也可能太過了點，其附加值對Facebook所需要的沒有意義。
持久化由MySQL, Memcached [3], Facebook 的 Cassandra [4], Hadoop 的 HBase [5] 完成。Memcached 使用了MySQL的內存Cache。Facebook 工程師承認他們的Cassandra 使用正在減少，因爲他們更喜歡HBase，因爲它的更簡單的一致性模型，以到其MapReduce能力。
離線處理使用Hadoop 和 Hive。
日誌，點擊，feeds數據使用Scribe [6]，把其聚合並存在 HDFS，其使用Scribe-HDFS [7]，因而允許使用MapReduce進行擴展分析。
BigPipe [8] 是他們的定製技術，用來加速頁面顯示。
Varnish Cache [9]用作HTTP代理。他們用這個的原因是高速和有效率。 [10].
用來搞定用戶上傳的十億張照片的存儲，其由Haystack處理，Facebook自己開發了一個Ad-Hoc存儲方案，其主要做了一些低層優化和“僅追加”寫技術 [11].
Facebook Messages 使用了自己的架構，其明顯地構建在了一個動態集羣的基礎架構上。業務邏輯和持久化被封裝在一個所謂的’Cell’。每個‘Cell’都處理一部分用戶，新的‘Cell’可以因爲訪問熱度被添加[12]。持久化歸檔使用HBase [13]。
Facebook Messages 的搜索引擎由存儲在HBase中的一個倒置索引的構建。 [14]
Facebook 搜索引擎實現細節據我所知目前是未知狀態。
Typeahead 搜索使用了一個定製的存儲和檢索邏輯。 [15]
Chat 基於一個Epoll 服務器，這個服務器由Erlang 開發，由Thrift存取 [16]
關於那些供給給上述組件的資源，下面是一些信息和數量，但是有一些是未知的：
Facebook估計有超過60,000 臺服務器[16]。他們最新的數據中心在俄勒岡州的Prineville，其基於完全自定設計的硬件[17] 那是最近才公開的 Open Compute 項目[18]。
300 TB 的數據存在 Memcached 中處理 [19]
他們的Hadoop 和 Hive 集羣由3000 服務器組成，每臺服務器有8個核，32GB的內存，12TB的硬盤，全部有2萬4千個CPU的核，96TB內存和36PB的硬盤。 [20]
每天有1000億的點擊量，500億張照片，100 billion hits per day， 50 billion photos, 3 萬億個對象被 Cache，每天130TB的日誌（2010年7月的數據） [21]
北京時間4月8日消息，據國外媒體報道，北京時間今天凌晨在其總部舉行發佈會，公開了底層服務器和數據中心的具體方案。
Facebook此次公開了服務器電源供應、服務器機箱、服務器主板、服務器機櫃、後備電源機櫃規格。另外，它還公開了數據中心電力及機械系統規格的具體規格。通過公開這些情況，Facebook展示了它在爲不同任務配置合適的計算工作量時，是如何儘可能降低能耗和成本的。
Facebook的方案有一些創新之處，比如風扇更大但數量較少。這些風扇佔每臺服務器能源消耗的2-4%，遠遠低於行業中10-20%的平均水平。以下是方案中的具體細節：
服務器方面：
1、服務器使用1.2mm鍍鋅、防腐蝕鋼板，無前面板；
2、部分部件採用卡和連接：主板利用多個安裝孔，卡入機箱；硬盤使用咬合導軌，安裝在驅動器托架上。一個單元只有一個接地螺絲。這使得Facebook可以在3分鐘內搭建整臺服務器；
3、Facebook服務器高1.5U，比一般服務器高50%，空間更大，散熱也更快；
4、具有局域網重啓功能，可以讓系統管理員發送特定網絡指令，立即重啓服務器；
5、主板揚聲器被替換爲LED指示燈，以節省電源，服務器還提健康狀態指示燈；
6、同時支持交流和直流電源，使得服務器可以在停電時轉爲直流後備電池供電；
7、使用Xeon 5500系列和5600系列兩種處理器，搭載英特爾主板，內置英特爾5500 I/O Hub芯片，內存最大可擴展至144GB。AMD的粉絲可以選擇兩個Magny-Cours 12核心或8核心處理器，搭配AMD SR5650芯片組，內存最高可擴展至192GB。
數據中心方面：
Facebook不僅公開了服務器方案，同時它還公開了數據中心的設計方案，以便能幫助其他初創公司建立自己的基礎架構，並儘可能的減少功率消耗。
Facebook將這些方案都運用到了位於俄勒岡州的普林維爾（Prineville）數據中心上。用了兩年的時間，從服務器到電池組再到後備服務器，Facebook致力於讓設備變得更加綠色、環保。比如，Facebook利用集成設計，可以有效的降低能耗。房間內的風扇和服務器風扇成對連接在一起。動作感應LED照明也可用於內部照明。
整個數據中心的能耗按PUE（Power Usage Effectiveness，電能使用效率）衡量是1.07，大大低於美國環保署規定的最優方法比值1.5。
Facebook的設計方案可以讓設備在更爲潮溼的環境中運行。普林維爾數據中心的設備運行環境爲30攝氏度、65%的相對溼度。這樣可以使Facebook依賴蒸發冷卻來降溫，而不需使用空調。其他建設工程方面的創新還包括，普林維爾數據中心使用277伏特的配電系統，而一般數據中心使用的是208伏特的配電系統。Facebook的做法可以減少一個主變壓器，減少轉換時的能耗。在一般的數據中心中，電力轉換要損失22-25%的能量。在普林維爾只損失7%。
當辦公室太冷的時候，Facebook還利用來自服務器的熱量加熱空氣。夏天，數據中心會向進入室內的暖空氣噴水降溫。同時Facebook數據中心的機箱和服務器設計也非常適合於集裝箱裝運，這樣可以減少運輸中的浪費。Facebook的方案儘可能挖掘這些服務器的潛能，使得它不需要在進行基礎架構的建設。
雖然並不是每家初創公司都要打造這種規模的數據中心，但Facebook公佈的方案肯定會在數據中心運營商和提供商中引起話題爭論。
轉自：https://www.zhihu.com/question/29774509