分析總結(jié)導(dǎo)致Web站點(diǎn)崩潰最常見的七大原因
文/王鑫
有許多種原因可能導(dǎo)致Web站點(diǎn)無法正常工作,這使得系統(tǒng)地檢查所有問題變得很困難。下面將集中分析總結(jié)導(dǎo)致Web站點(diǎn)崩潰的最常見的問題。如果可以解決這些常規(guī)問題,那么也將有能力對付出現(xiàn)的一些意外情況。
磁盤已滿 導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行的最可能的原因是磁盤已滿。一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)管理員會密切關(guān)注磁盤的使用情況,隔一定的時(shí)間,需要將磁盤上的一些負(fù)載轉(zhuǎn)存到備份存儲介質(zhì)中(例如磁帶)。
日志文件會很快用光所有的磁盤空間。Web服務(wù)器的日志文件、SQL*Net的日志文件、JDBC日志文件,以及應(yīng)用程序服務(wù)器日志文件均與內(nèi)存泄漏有同等的危害?梢圆扇〈胧⿲⑷罩疚募4嬖谂c操作系統(tǒng)不同的文件系統(tǒng)中。日志文件系統(tǒng)空間已滿時(shí)Web服務(wù)器也會被掛起,但機(jī)器自身被掛起的幾率已大大減低。
C指針錯(cuò)誤
用C或C++編寫的程序,如Web服務(wù)器API模塊,有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰,因?yàn)橹灰g接引用指針(即,訪問指向的內(nèi)存)中出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤,會導(dǎo)致操作系統(tǒng)終止所有程序。另外,使用了糟糕的C指針的Java模擬量(analog)將訪問一個(gè)空的對象引用。Java中的空引用通常不會導(dǎo)致立刻退出JVM,但是前提是程序員能夠使用異常處理方法恰當(dāng)?shù)靥幚礤e(cuò)誤。在這方面,Java無需過多的關(guān)注,但使用Java對可靠性進(jìn)行額外的度量則會對性能產(chǎn)生一些負(fù)面影響。
內(nèi)存泄漏
C/C++程序還可能產(chǎn)生另一個(gè)指針問題:丟失對已分配內(nèi)存的引用。當(dāng)內(nèi)存是在子程序中被分配時(shí),通常會出現(xiàn)這種問題,其結(jié)果是程序從子程序中返回時(shí)不會釋放內(nèi)存。如此一來,對已分配的內(nèi)存的引用會丟失,只要操作系統(tǒng)還在運(yùn)行中,則進(jìn)程會一直使用該內(nèi)存。這樣的結(jié)果是,曾占用更多的內(nèi)存的程序會降低系統(tǒng)性能,直到機(jī)器完全停止工作,才會完全清空內(nèi)存。
解決方案之一是使用代碼分析工具(如Purify)對代碼進(jìn)行仔細(xì)分析,以找出可能出現(xiàn)的泄漏問題。但這種方法無法找到由其他原因引起的庫中的泄漏,因?yàn)閹斓脑创a是不可用的。另一種方法是每隔一段時(shí)間,并重啟進(jìn)程。Apache的Web服務(wù)器會因這個(gè)原因創(chuàng)建和子進(jìn)程。
雖然Java本身并無指針,但總的說來,與C程序相比,Java程序使用內(nèi)存的情況更加糟糕。在Java中,對象被頻繁創(chuàng)建,而直到所有到對象的引用都消失時(shí),垃圾回收程序才會釋放內(nèi)存。即使運(yùn)行了垃圾回收程序,也只會將內(nèi)存還給虛擬機(jī)VM,而不是還給操作系統(tǒng)。結(jié)果是:Java程序會用光給它們的所有堆,從不釋放。由于要保存實(shí)時(shí)(Just In Time,JIT)編譯器產(chǎn)生的代碼,Java程序的大小有時(shí)可能會膨脹為堆的數(shù)倍之巨。
還有一個(gè)問題,情況與此類似。從連接池分配一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接,而無法將已分配的連接還回給連接池。一些連接池有活動計(jì)時(shí)器,在維持一段時(shí)間的靜止?fàn)顟B(tài)之后,計(jì)時(shí)器會釋放掉數(shù)據(jù)庫連接,但這不足以緩解糟糕的代碼快速泄漏數(shù)據(jù)庫連接所造成的資源浪費(fèi)。
進(jìn)程缺乏文件描述符
如果已為一臺Web服務(wù)器或其他關(guān)鍵進(jìn)程分配了文件描述符,但它卻需要更多的文件描述符,則服務(wù)器或進(jìn)程會被掛起或報(bào)錯(cuò),直至得到了所需的文件描述符為止。文件描述符用來保持對開放文件和開放套接字的跟蹤記錄,開放文件和開放套接字是Web服務(wù)器很關(guān)鍵的組成部分,其任務(wù)是將文件復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)連接。默認(rèn)時(shí),大多數(shù)shell有64個(gè)文件描述符,這意味著每個(gè)從shell啟動的進(jìn)程可以同時(shí)打開64個(gè)文件和網(wǎng)絡(luò)連接。大多數(shù)shell都有一個(gè)內(nèi)嵌的ulimit命令可以增加文件描述符的數(shù)目。
線程死鎖
由多線程帶來的性能改善是以可靠性為代價(jià)的,主要是因?yàn)檫@樣有可能產(chǎn)生線程死鎖。線程死鎖時(shí),個(gè)線程等待第二個(gè)線程釋放資源,而同時(shí)第二個(gè)線程又在等待個(gè)線程釋放資源。我們來想像這樣一種情形:在人行道上兩個(gè)人迎面相遇,為了給對方讓道,兩人同時(shí)向一側(cè)邁出一步,雙方無法通過,又同時(shí)向另一側(cè)邁出一步,這樣還是無法通過。雙方都以同樣的邁步方式堵住了對方的去路。假設(shè)這種情況一直持續(xù)下去,這樣不難理解為何會發(fā)生死鎖現(xiàn)象了。
解決死鎖沒有簡單的方法,這是因?yàn)槭咕程產(chǎn)生這種問題是很具體的情況,而且往往有很高的負(fù)載。大多數(shù)軟件測試產(chǎn)生不了足夠多的負(fù)載,所以不可能暴露所有的線程錯(cuò)誤。在每一種使用線程的語言中都存在線程死鎖問題。由于使用Java進(jìn)行線程編程比使用C容易,所以Java程序員中使用線程的人數(shù)更多,線程死鎖也越來越普遍了?梢栽贘ava代碼中增加同步關(guān)鍵字的使用,這樣可以減少死鎖,但這樣做也會影響性能。如果負(fù)載過重,數(shù)據(jù)庫內(nèi)部也有可能發(fā)生死鎖。
如果程序使用了鎖,比如鎖文件,而且程序結(jié)束時(shí)沒有解除鎖狀態(tài),則其他進(jìn)程可能無法使用這種類型的鎖,既不能上鎖,也不能解除鎖。這會進(jìn)一步導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。這時(shí)必須手動地解鎖。
服務(wù)器超載
Netscape Web服務(wù)器的每個(gè)連接都使用一個(gè)線程。Netscape Enterprise Web服務(wù)器會在線程用完后掛起,而不為已存在的連接提供任何服務(wù)。如果有一種負(fù)載分布機(jī)制可以檢測到服務(wù)器沒有響應(yīng),則該服務(wù)器上的負(fù)載可以分布到其它的Web服務(wù)器上,這可能會致使這些服務(wù)器一個(gè)接一個(gè)地用光所有的線程。這樣一來,整個(gè)服務(wù)器組都會被掛起。操作系統(tǒng)級別可能還在不斷地接收新的連接,而應(yīng)用程序(Web服務(wù)器)卻無法為這些連接提供服務(wù)。用戶可以在瀏覽器狀態(tài)行上看到connected(已連接)的提示消息,但這以后什么也不會發(fā)生。
解決問題的一種方法是將obj.conf參數(shù)RqThrottle的值設(shè)置為線程數(shù)目之下的某個(gè)數(shù)值,這樣如果越過RqThrottle的值,不會接收新的連接。那些不能連接的服務(wù)器將會停止工作,而連接上的服務(wù)器的響應(yīng)速度則會變慢,但至少已連接的服務(wù)器不會被掛起。這時(shí),文件描述符至少應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為與線程的數(shù)目相同的數(shù)值,否則,文件描述符將成為一個(gè)瓶頸。
數(shù)據(jù)庫中的臨時(shí)表不夠用
許多數(shù)據(jù)庫的臨時(shí)表(cursor)數(shù)目都是固定的,臨時(shí)表即保留查詢結(jié)果的內(nèi)存區(qū)域。在臨時(shí)表中的數(shù)據(jù)都被讀取后,臨時(shí)表便會被釋放,但大量同時(shí)進(jìn)行的查詢可能耗盡數(shù)目固定的所有臨時(shí)表。這時(shí),其他的查詢需要列隊(duì)等候,直到有臨時(shí)表被釋放時(shí)才能再繼續(xù)運(yùn)行。
這是一個(gè)不容易被程序員發(fā)覺的問題,但會在負(fù)載測試時(shí)顯露出來。但可能對于數(shù)據(jù)庫管理員(DataBase Administrator,DBA)來說,這個(gè)問題十分明顯。
此外,還存在一些其他問題:設(shè)置的表空間不夠用、序號限制太低,這些都會導(dǎo)致表溢出錯(cuò)誤。這些問題表明了一個(gè)好的DBA對用于生產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫設(shè)置和性能進(jìn)行定期檢查的重要性。而且,大多數(shù)數(shù)據(jù)庫廠商也提供了監(jiān)控和建模工具以幫助解決這些問題。
另外,還有許多因素也極有可能導(dǎo)致Web站點(diǎn)無法工作。如:相關(guān)性、子網(wǎng)流量超載、糟糕的設(shè)備驅(qū)動程序、硬件故障、包括錯(cuò)誤文件的通配符、無意間鎖住了關(guān)鍵的表。