[PHPプロ!] =ThemBid.com= Ubuntu、Symfony、Lighttpdを使ってスケールするWeb 2.0サイトを構築する

ThemBid.comにて、Web 2.0的サイトをスケーリングするためのテクニックが紹介されています。Ubuntu、Lighttpd、PHP、Symfonyフレームワークの組み合わせを使うもので、高アクセスに耐えるPHPシステムの設計手法を学べるのではないでしょうか。

　ThemBid.comにて、Web 2.0的サイトをスケーリングするためのテクニックが紹介されています。Ubuntu、Lighttpd、PHP、Symfonyフレームワークの組み合わせを使うもので、高アクセスに耐えるPHPシステムの設計手法を学べるのではないでしょうか。

1.ハードウェア

　初期状態で、充分なスペックを持ったサーバーを用意しておき、数千のユーザーアクセスに耐える余裕を持たせておきます。我々は、2GBのメモリと2台の1万回転の36GB SCSIディスク（RAID1）を用意しました。

低い遅延時間を持つDNS

　サービスを短期間で拡大させる予定でしたので、低い遅延時間を持つDNSサーバーを使用しました。今回は、コストがあまりかからないDNS Made Easyを使用しています。DNS Stuffを使うと、この確認を行えます。

OS

　多くのホスティング環境でLinuxが採用されています。開発環境としては、デュアルモニタ構成のUbuntu Linuxを使用しており、1.5画面でEclipseを、ターミナルをバックグラウンドで、0.5画面でブラウザを表示させています。また、我々の場合はサーバーのOSにもUbuntuを使用しています。デスクトップ画面が気になる人は、こちらのスクリーンショットをご覧下さい。

Webサーバー

　ThemBid.comでは多くの静的な画像やページがあり、多くのサーバーで検証する必要がありました。最初はApache＋mod_phpの構成でPHPスクリプトを、別のWebサーバーで静的なコンテンツを提供していました。次に、Lighttpdを検証しました。Lighttpdと FastCGIを使うと、静的な画像やWebページはLighttpdで、PHPページはFastCGIで処理します。Lighttpdは高速なWeb サーバーで、素晴らしい処理能力を備えています。インストールを行うには、

apt-get install lighttpd

　と記述し、FastCGIを有効にします：

lighty-enable-mod fastcgi

　次に/etc/lighttpd/conf-enabled/10-fastcgi.confを以下のように編集します：

fastcgi.server = ( ".php" =>
                   ( ( "host" => "127.0.0.1",
                       "bin-path" => "/usr/bin/php-cgi",
                       "port" => 9000
                     )
                   )
                 )

データベース

　MySQLでの開発経験が多いことに加え、MySQLはスケール性能も高いです。MySQLのインストールは以下の通りです：

apt-get install mysql-client-5.0 mysql-common mysql-server
mysql-server-5.0

開発フレームワーク

　まず最初に検証を行ったのはRailsでした。しかし、

1. これまでにPHPでの開発経験が多くあったこと
2. DiggやYahooといったスケーラブルなWebサイトがあること
3. 経験豊富なRubyプログラマよりも経験豊富なPHPプログラマの方が人材の面でも有利であること

　から、PHPでの開発を行いました。SymfonyとCakePHPフレームワークを検証しましたが、ドキュメントの量と開発の積極性からSymfonyを選択しました。また、同時期にYahooがSymfonyフレームワークを使ったサービスをリリースしたことも一因でした。

　PHPをインストールするには、以下のように記述します。

apt-get install php5-cgi php5-cli php5-common php5-gd
 php5-mysql php5-mysqli php5-sqlite php5-dev make

　また、Lighttpdの設定をするために、/etc/lighttpd/lighttpd.confに以下の記述を行います（今回、Symfonyが/var/www/www.thembid.comに有ることを前提としています）：

$HTTP["host"] == "www.thembid.com" {
  server.document-root = "/var/www/www.thembid.com/web"
  url.rewrite-once = (
        "^/(.*..+(?!html))$" => "$0",
        "^/(.*).(.*)"        => "$0",
        "^/([^.]+)$"          => "/index.php/$1",
        "^/$"                 => "/index.php"
    )

AJAX

　AJAXを使うと、ユーザーインターフェースを改良することができます。また、効果的に使うことで、転送量も軽減させることが可能です。Symfonyを使うと、PrototypeというJavaScriptライブラリを使って、AJAXの開発を非常に簡単に行えます。

キャッシュ技術

　アプリケーションをスケーラブルなものにするためには、キャッシュを賢く活用し、繰り返しの多い作業を軽減させることが大切です。我々は、以下のようなキャッシュ技術を使っています。

PHPキャッシュ

　デフォルトでは、PHPスクリプトがアクセスされると、Webサーバーは毎回そのコードをコンパイルします。PHPアクセラレータを使うと、これらのスクリプトの最適化を行い、コンパイルし、キャッシュに保存します。最初に、XCacheを使いましたが、Symfonyを使う上ではこちらの現象と同様の問題に遭遇しました。そのため、eAcceleratorを使用して高速化しています。

　eAcceleratorは以下のようにインストールを行います：

# wget
http://bart.eaccelerator.net/source/0.9.5/eaccelerator-0.9.5.tar.bz2
# tar xvjf eaccelerator-0.9.5.tar.bz2
# cd eaccelerator-0.9.5/
# phpize
# ./configure
# make install
# mkdir /var/tmp/eaccelerator/; chmod 777
/var/tmp/eaccelerator/ 

　そして、/etc/php5/cgi/php.iniには以下の記述を追記します：

zend_extension="/usr/lib/php5/20051025/eaccelerator.so"
eaccelerator.shm_size="0"
eaccelerator.cache_dir="/var/tmp/eaccelerator"
eaccelerator.enable="1"
eaccelerator.optimizer="1"
eaccelerator.check_mtime="1"
eaccelerator.debug="0"
eaccelerator.filter=""
eaccelerator.shm_max="0"
eaccelerator.shm_ttl="0"
eaccelerator.shm_prune_period="0"
eaccelerator.shm_only="0"
eaccelerator.compress="1"
eaccelerator.compress_level="9"

　その後、Lighttpdを再起動させます。

オブジェクトとコンテンツのキャッシュ

　オブジェクトとコンテンツをキャッシュするとデータベースのクエリや、同じデータの再計算といった作業負担を減らすことが出来ます。幸いなことに、 Symfonyを使うと既にキャッシュ機構を備えています。キャッシュの種類には複数方法あり、ファイルベースのキャッシュ、共有メモリキャッシュ、 SQLiteキャッシュがあります（もうすぐMemcacheベースのキャッシュプラグインもリリースできると思います）。色々な場面でキャッシュを活用すると、キャッシュの容量が問題となってきます。我々はメモリー内に保持することで、速度を最大化したいと考えていました。SQLiteは非常に高速なのですが、通常の使用ではディスクに情報が保存されてしまいます。また、Memcacheプラグインもまだ存在しませんでした。そのため、SQLiteを使用して、メモリー内に構築したファイルシステムにデータを格納することにしました。そうすることで、メモリー内に構築されたSQLiteの、非常に高速な検索を達成できます。この実現には、以下の記述を行います。

# mount -osize=100m -t tmpfs tmpfs
/var/www/www.thembid.com/cache/

　また、/etc/fstabに以下の記述を行うこともできます。

tmpfs   /var/www/www.thembid.com/cache/ tmpfs
defaults,size=100m 0 0

クライアントサイドのキャッシュ

　JavaScriptやスタイルシート、画像などのデータはあまり改変されません。そのため、これらはブラウザーが毎回ダウンロードしないように指示する必要があります。そのために、/etc/lighttpd/lighttpd.confを修正し、以下のような記述を行います。

$HTTP["host"] == "www.thembid.com" {
  server.document-root = "/var/www/www.thembid.com/web"
  url.rewrite-once = (
        "^/(.*..+(?!html))$" => "$0",
        "^/(.*).(.*)"        => "$0",
        "^/([^.]+)$"          => "/index.php/$1",
        "^/$"                 => "/index.php"
    )

    expire.url = (
                  "/sf/"     => "access 1 days",
                  "/js/"     => "access 1 days",
                  "/css/"    => "access 1 days",
                  "/images/" => "access 3 days"
                )
}

モニタリング

　サーバーのアップグレードの時期を見極めるためには、サーバーのモニタリングを行う必要があります。最も簡単な方法は、Muninを使用することです。インストールは以下の通りです。

# apt-get install munin munin-node

　次に、/etc/munin/munin.confを変更します。

htmldir /var/www/www.thembid.com/web/status
[thembid.com]
  address 127.0.0.1
 use_node_name yes

　これで、http://サーバー名/statusというURLにアクセスすると、サーバーのモニタリングが可能になっていると思います。このMuninのサンプル画面をこちらに掲載します。

　また、AwstatsといったWebのアクセス解析ソフトも便利です。

スケーラビリティのプランニング

　Muninのグラフの状況に応じて、サイトのアップグレードをいつ行うか、判断を行います。最初の増強では、MySQLサーバーを別のサーバーに移行することになります。これにより、メモリやディスク、CPUといったリソースの多くが解放されるでしょう。次に、Memcachedを使ったメモリキャッシュを実装する方法があります。また、もしMySQLのレプリケーションにボトルネックがある場合は、MySQLクラスターといった手法を採ることもできます。また、Lighttpdサーバーの負荷分散を行いたい場合は、LVSといった仕組みを検証したほうが良いかもしれません。

　この記事の通り、スケーラブルなWebシステムを実装するためにも、いろいろな技術があります。これらの手法は、サーバーの耐久性を向上させるものではありません。その話題については、別の機会に紹介したいと思います。（PHPプロ！）

関連リンク

• =ThemBid.com= Build Scalable Web 2.0 Sites with Ubuntu, Symfony, and Lighttpd

関連ニュース

• オブジェクト関係の処理を高速化するための方法
• =JASLABS= Alternative PHP CacheでPHPを高速化する方法
• =Fiftyfoureleven.com= PHPを使ってCSSを圧縮転送し、読み込みを高速化させる手法

転載元

　PHPプロ！：最新のPHPニュース