Как устроены системы обработки большого количества запросов на серверах?

Системы обработки большого количества запросов на серверах, или highload-системы, могут быть устроены по разным моделям. 34 Некоторые из них:

• Архитектура на процессах. 3 Для каждого соединения создаётся процесс, что обеспечивает многопоточность и позволяет системе обрабатывать большое количество соединений. 3 Однако создание процесса для каждого соединения требует выделения большого количества памяти сервера. 3
• Модель на потоках. 3 В этом случае для обработки запросов используются потоки вместо процессов. 3 Такой подход менее ресурсоёмкий в плане потребления оперативной памяти, но имеет относительную нестабильность, так как проблемы в одном процессе могут затронуть и другие соединения. 3
• Асинхронная событийная модель. 3 Это современная и быстрая модель, но в то же время сложная в реализации и отладке. 3 На сервере создаётся определённое количество потоков, которые занимаются обработкой запросов от клиентов. 3 После обработки одного запроса поток отправляет ответ и возвращается в пул потоков, готовый для обработки следующих запросов. 3

Для решения задач с большими нагрузками также используют реплицирование, шардинг, кэширование и оптимизацию базы данных. 4

Один из примеров системы с асинхронной архитектурой — веб-сервер Nginx. 2 Он способен быстро обрабатывать тысячи подключений одновременно и разработан так, чтобы обрабатывать тысячи запросов в секунду без перегрузки системы. 2