Desenvolvimento Portal Web Escalável PHP

DESENVOLVIMENTO DE UM PORTAL WEB
ESCALÁVEL E DE ALTA PERFORMANCE COM
PROCESSAMENTO E MEMÓRIA DISTRIBUÍDA

Helton Eduardo Ritter

Orientador: MSc. Claudio Schepke

Abril de 2012

Helton Eduardo Ritter - Trabalho de Estágio – Abril de 2012

Objetivo Geral

Projetar e desenvolver a nova versão do
Portal SETREM, de modo que seja
escalável, mantendo a performance através
de processamento distribuído e
memória distribuída e cacheada.


Objetivos Específicos

• Estudar as ferramentas, fazer um piloto a fim
de avaliar como projetar o portal.
• Projetar a arquitetura do portal de maneira
que faça uso de processamento e memória
distribuída.



• Desenvolver a novo portal, e medir o ganho
de performance comparado com o atual.


• Medir qual é o número de visualizações de
páginas que torna uma ou outra abordagem
mais adequada (sem cache e processamento
distribuído versus com cache e processamento
distribuído).


• Publicar em eventos e/ou periódicos
científicos os resultados do teste piloto, e do
resultado final.


Delimitação do Tema

• Foco em escalabilidade e performance
• Servidores GNU/Linux
• LAMP + Gearman + Memcache
• Novembro de 2011 a Agosto de 2012


Problema

Portais que crescem em acessos +
complexidade dos algoritmos.
X
Limitação da abordagem multicore em
virtude do custo.


Problema
O que então, e como seria uma arquitetura que
permitisse o crescimento de um portal em PHP,
tanto em questões de código como para
atender mais usuários simultaneamente
mantendo a performance, criando um ambiente
escalável a baixo custo.


Hipóteses

• A abordagem do uso de Memcache e
Gearman resolve o gargalo dos vários workers
buscarem informações no mesmo banco de
dados.


Hipóteses

• Existe a possibilidade de setup automático de
um novo worker sem a necessidade de parar
serviços ou configuração manual.


Hipóteses

• Existem ferramentas de monitoramento para
saber o quanto os workers, servers e clients
estão ocupados, facilitando saber quando
alocar ou desalocar um nó (seja ele worker,
server ou client).


Hipóteses
• Para até 500 page views em 1 minuto, o
melhor tempo de resposta é na abordagem
sem processamento e memória distribuído,
sem cache em memória RAM, em função do
custo computacional de distribuir o
processamento e memória.


Referencial


Aplicações de alta performance
para web
• Antes: HPC  Ciência
• Hoje: HPC  Cotidiano das empresas
• Web como plataforma de aplicação

É preciso pensar as aplicações web
diferente!

Memória e processamento
distribuído
“These models assume that information
processing through the interactions of a large
number of simple processing elements called
units, each sending signals to other units”
(MCCLELLAND, 1986, p.8).


Memória e processamento
distribuído
MPI, JAVA RMI, aLua, Sockets, JBOSS, Web
Services SOAP, REST … Não há uma ferramenta,
um padrão de fato.

GEARMAN & Memcache

Gearman


Memcache


Lógica do app com Memcache


Medindo a performance da aplicação web


Siege
Siege is an http load testing and benchmarking
utility. It was designed to let web developers measure
their code under duress, to see how it will stand up to
load on the internet. Siege supports basic
authentication, cookies, HTTP and HTTPS protocols. It
lets its user hit a web server with a
configurable number of simulated web
browsers. Those browsers place the server “under
siege” (FULMER, 2012).

jMeter

Resultados já obtidos


Situação atual – Portal SETREM

•Projeto de 2007, no ar desde 14/06/2010
•Critério de classificação de conteúdo por
áreas.
•Papéis: visitante, usuário, revisor,
administrador, tradutor.


Performance do portal atual
• Com cada Nro de usuários concorrentes,
feito 5 testes. Entre cada teste, reiniciado
o servidor web.

• Testes com o siege e com o jMeter

Ver gráficos - siege

The Web Cofee Machine 2 Mysql
Databases
• Client (gearman, memcache, view,
controller)

• Worker
• Core, Action, Model, DB, Config

• Ver figuras

Piloto, portal Mobile
• Implementado por Ariel Dotto, estagiário
• Com banco SQL Server
• Dezembro, Janeiro e início de Fevereiro.

Ver figuras


Layout
• Desenhado em Fevereiro de 2012 por
Gilvan Daniel Ritter, bolsista do CTI,
usando algumas ideias de Leonardo de
Almeida (bolsista do CTI, Nov. 2011).


• Demonstração gearman + memcache
• video


Pendências
• Escrever o HTML e CSS do layout – 16/04
• Implementar a interface do visitante – 07/05
• Fazer os testes de performance
novamente – 12/05
• Ver como monitorar e setup automático –
25/05
• Continuar desenvolvimento na interface
administrativa – 15/06

Pendências
• Escrever artigo para FISL – 15/04
• Trazer outras ferramentas em outras
linguagens de programação cap2 – 30/04
• Concluir relatório – 02/07


Referências Bibliográficas
FITZPATRICK, Brad. Distributed Caching with Memcached.Disponível em
<http://www.linuxjournal.com/article/7451>, Linux Journal, 2004.

GALBRAITH, Patrick. Developing Web Applications with Perl, memcached,
MySQL and Apache. Wiley Publishing inc. Indianapolis, 2009.

MINETTO, Elton Luís. Ao infinito e além com PHP, Memcached e Gearman.
Disponível em <http://www.slideshare.net/eminetto/ao-infinito-e-alm-com-
php-memcached-e-gearman>, 2010.

ZMIEVSKI, Andrei. All The Little Pieces, distributed systems with PHP. Dutch
PHP Conference, Amsterdam, 2009. Disponível em
<http://www.slideshare.net/andreizm/all-the-little-pieces-1573862> acesso
em 15 Mar. 2012.


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