揭秘全球最大网站 Facebook 背后应用软件

Posted 2020-09-14

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？这篇文章将展示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。

数据来源：Facebook工程师们的报告和博客。

 

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