创建大型高性能Web站点的十项规则_PHP

在中国，开源的LAMP栈是最流行的网络架构，它使用PHP开发，运行在Apache服务器上，以MySQL作为数据库，所有这些都运行在Linux上。它是个可靠的平台，运行良好，是现在全球最流行的Internet系统架构。

然而，我们很难对其规模进行正确的扩展并保持安全性，因为每个应用层都有其自身的问题、缺陷和最佳实践。当前的实际情况是，很多网站都是由开发人员快速而廉价地创建，通常没有任何IT人员或者经理，只是由程序员来管理系统。

造成的结果是，虽然花费很低的成本网站就可以开始运行，但是当拥有大量用户、 需要扩展规模的时候，通常就会面临真正的问题。毕竟，中国拥有三亿八千万的Internet用户，如果其中的0.01%访问这个站点，就很容易引发25 万~50万的页面访问量。

这些问题在各个级别上都会产生，下面总结的规则是对最一般的问题进行概述，并且说明为什么这些规则如此重要，以及最好采用什么方法来修正它们。遵循这些建议的站点会提高它的可伸缩性、安全性以及操作上的稳定性。

使用合适的会话管理

第一个想到的扩展系统的方法就是添加更多硬件。例如，使用两台服务器而不是一台。这听着合理，但会产生潜在问题：会话管理。这对Java程序来说是很严重的问题，在PHP中也会产生可延展性问题， 对于数据库的负载尤其如此。

会话被定义为单独的最终用户登录或者连接一 段时间，其中通常会包含多个TCP/IP的HTTP连接、几个Web页面，通常还包括几十个甚至上百个页面元素，如框架、菜单、Ajax更新等。所有这些 HTTP请求都需要知道用户是谁，才能满足安全的要求，并向用户传送适当的内容，因为这些都是会话的组成部分。通常每个会话都会包括相互关联的会话数据， 如用户名、用户ID、历史、购物车、统计资料等等信息。

问题在于，在有两台Web服务器和多个HTTP连接的情况下，用户流量会在两台服务器之间分配和移动，服务器很难知道用户是谁，并对所有数据进行跟踪，因为每个页面或者页面的组成部分都可能来 自不同的服务器。在PHP中，通常是这样解决的，在第一次连接或登录的时候就创建一个会话ID并将其放在Cookie中，然后这个Cookie会和每个 HTTP请求一起发送。

这样做带来一个问题，接下来每段PHP脚本 都需要基于ID来查找会话数据。由于PHP无法在执行过程之间保持状态（这与Java不同），这个会话数据需要存储在某个地方，通常是在数据库中。但是， 如果复杂的页面需要在每个页面载入过程中对其进行十次查找（这是经常要做的），那就意味着每个页面都要执行10次SQL查询，这会导致数据库上很大的负载。

在前面所举的中国Internet用户 0.01%的例子中，可能很容易在每秒内仅仅为了管理会话就生成上百个查询。解决方法是一直使用位于Cookie中的会话ID，并且使用像Memcached之类的服务来缓存会话数据以获得高性能。

还要注 意其中存在安全性的问题，因为黑客可 以伪造另一个用户的会话ID，这是很容易找到或看到的，特别是在公用的Wi-Fi中。解决方法是对会话ID进行恰当的加密或者签名，并将其与时间区间、 IP地址以及其他关键信息 像浏览器或者其他细节相绑定。在Internet上有很多不错的关于良好的会话管理的例子，你可以根据需要找到最适合的。

总是要考虑安全性

尽管编写像防止SQL注入和登录安全之类的 代码涉及很多安全问题，但不幸的是，几乎没有人考虑过安全性，而那些考虑到的人也没有对其进行很好地理解。而本文要关注的是操作性的系统安全。对于这类安 全，我们的焦点集中在三个安全领域：防火墙、运行的用户以及文件访问权限。

除了配置专门的硬件防火墙（像Cisco的 ASA）之外，所有服务器都还应该运行像Iptables之类的防火墙，它会保护服务器免受其他威胁和攻击。这些威胁和攻击可能来自公共的 Internet、其他服务器或本地服务器，也包括使用VPN或者SSH通道的开发和操作人员。我们仅对指定的IP开放确实需要的端口。Iptables 可能会很复杂，但是有很多不错的模板，我们通常可以使用它们来帮助客户创建Iptables。例如，默认的RedHat或者CentOS防火墙的配置说明 只有10行，显然并不实用。我们最佳实践的Iptables配置大概有5页，这其中包含了Linux所能提供的*的安全防范。

所有公用的服务，都应该运行在专门的用户 下，如Apache。切记永远都不要使用Root用户运行，因为这会让任何闯入到Apache的用户接管整个服务器。如果Apache只是运行在 Apache用户下或者运行在Nobody下，那么闯入Apache就不是一件容易的事情了。

Web服务器运行或者服务的文件 （像.php和.html文件）对于Web服务器的用户应该是不可写的。这意味着Apache或者Nginx用户不应该拥有Web目录的写权限。有很多方 法都可以做到这一点，而最简单的就是将这些文件为其他用户所有，然后让Apache/Nginx等用户归属于能够使用640权限读取文件的组中。这会防范 几乎所有的黑客和针对页面的攻击。

此外，永远不要使用Ftp来上传文件，特别是在公用的Wi-Fi环境中，因为在其中黑客很容易盗取用户名和密码。取而代之的是使用Sftp会更加安全。另外，每个雇员都应该拥有自己的用户ID和随机密码。