django celery的分布式异步之路(二) 高并发

当你跑通了前面一个demo,博客地址:http://www.cnblogs.com/kangoroo/p/7299920.html,那么你的分布式异步之旅已经起步了。

性能和稳定性是web服务的核心评价指标。下面我们来说,怎么样部署服务,实现web服务的高并发和高可用。

我们将通过一些工具和部署,提升web服务的性能。

这篇文章我们先讲高并发

部署方式:nginx+gunicorn+wsgi

1、django和python的缺陷分析

django作为一个python实现的web服务器,它的性能其实是没有多大保证的。这是因为python的线程是不能共享机器资源的(因为万恶的GIL),线程们只是通过频繁切换控制权,来分享一个core上的时间片,让你看起来是并发在跑,但是其实同一个时间只有一个线程在跑。那python是不是在自欺欺人?不是的。看你程序的类型:

1)IO密集型

IO密集型程序的耗时基本都在打开文件/打开句柄进行读写,也就是消耗在IO上。这种类型的程序,当线程阻塞在IO上时,交出线程控制权,给其他线程运行,当IO完成后再获得控制权继续跑,这样的话,可以在IO的时候跑其他的线程,其实是可以提高代码运行效率的。

2)计算密集型

你的程序基本就没有IO,而是在跑一个算法。那么对不起,这种类型的程序,你通过python多线程编程无法提升效率,甚至会再频繁切换线程控制权时,损失效率。

3)协线程greenlet

python的这种类型的线程(我们姑且叫他线程),只在IO阻塞的情况下进行线程控制权的切换。而gevent就是协线程的一个实现。

2、gunicorn部署

1)安装gunicorn,并安装协线程的支持

$ pip install gunicorn
$ pip install greenlet  # Required for both
$ pip install eventlet  # For eventlet workers
$ pip install gevent    # For gevent workers

2)改造你的django工程,让他变成一个wsgi应用

在工程的settings.py中INSTALLED_APPS中加入gunicorn

INSTALLED_APPS = (
   ...'djcelery',
    'kombu.transport.django',
    'gunicorn',
)

然后你就可以这样启动了

nohup gunicorn --worker-class=gevent dmonitor.wsgi:application -b 0.0.0.0:8009 -w 4 &

打印如下,你使用了gevent的异步方式绑定本机8009端口启动了4个进程(其实是5个,后面再说)

[2017-08-28 17:05:16 +0000] [24913] [INFO] Starting gunicorn 19.7.1
[2017-08-28 17:05:16 +0000] [24913] [INFO] Listening at: http://0.0.0.0:8009 (24913)
[2017-08-28 17:05:16 +0000] [24913] [INFO] Using worker: gevent
[2017-08-28 17:05:16 +0000] [24939] [INFO] Booting worker with pid: 24939
[2017-08-28 17:05:16 +0000] [24940] [INFO] Booting worker with pid: 24940
[2017-08-28 17:05:16 +0000] [24941] [INFO] Booting worker with pid: 24941
[2017-08-28 17:05:16 +0000] [24942] [INFO] Booting worker with pid: 24942

先简单说明一下:

--worker-class:指定了异步方式,使用的是gevent方式实现的异步,也就是每个worker(进程)中线程之前切换使用的是协线程切换。

dmonitor.wsgi:application:dmonitor是django工程的名称,你的django工程中要有wsgi.py文件。

-b:你的进程服务绑定哪个ip和端口

-w:启动几个worker

其实这样你就部署完了!

介绍一下gunicorn

1)主从结构

gunicorn其实是个pre-fork的主从结构:一个master进程管理着多个worker进程,之前我们起了4个进程,但是实际上有5个就是因为有一个是master进程。

master进程不对外提供api,只是进行集群的管理,核心就是探活,一旦发现有worker进程挂掉了,那么master会把它拉起来。

2)worker数量的选择

官方给出的公式是worker_num = (2 x $num_cores) + 1,num_cores是机器核数。

官方又说了,一般配置的数量是4-12个,就能够支持上万QPS。当然前提是你的web服务能处理的过来。

3)配置说明

懒得翻译了,请看这里

4、nginx部署

在说nginx部署之前,先说一些废话。

可能大家有个疑问,gunicorn和nginx有啥区别?或者说我使用了gunicorn已经启动了多个实例,并且进行了负载均衡,我为什么要需要nginx呢?

一般来说是需要nginx的,原因有这几点:

1)你的服务有没有静态文件?

2)你需不需要做灰度,需不需要拦截功能等等等?

3)你能保证你的服务能抗的住高峰压力?

nginx的强大能让你拥有上述的能力。当然nginx作为一个已经在无数生产环境中验证过的web容器,还是很省心的。

回到这个系列,我们是想解决高并发异步场景,那么对高并发使用nginx有什么好处呢?

nginx可以做为一个缓冲器,nginx在接收完request之后,才开始转发,如果nginx后面的服务疲于相应,nginx就会缓存request,等待空闲来到再进行转发。这样提高了系统的弹性。

部署nginx其实并没有什么区别,因为通过gunicorn启动的服务对外也只有一个ip:port

注意:我们这里是把静态文件直接通过nginx进行转发的,而不是通过web服务的模板引擎。这充分利用了nginx的高性能。

nginx配置文件

upstream dmonitor {
        server 10.93.84.53:8009;
}
server {
        listen   8080;

        server_name 10.93.84.53;
        access_log  /var/log/nginx/dmonitor.log;

        location / {
                proxy_pass http://dmonitor;
                proxy_set_header Host $host;
                proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
                proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }

        location /static/ {
                #静态文件目录
                root /home/.../static; 
        }            

热加载配置文件你只需要执行如下命令

./nginx -s reload

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