摘 要： 通過對非集群環(huán)境與集群環(huán)境的比較分析,，提出了一種適合集群環(huán)境的CMS最核心部分(發(fā)布、查看新聞,，上傳,、下載新聞附件)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，它是對非集群環(huán)境架構(gòu)設(shè)計(jì)的改良,。通過將文件存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，而應(yīng)用服務(wù)器存儲文件的副本,，從而解決了非集群環(huán)境的架構(gòu)移植到集群環(huán)境時導(dǎo)致文件無法正常更新的問題,。最后通過引入緩存機(jī)制，使得這種架構(gòu)設(shè)計(jì)在性能方面有了較大的改進(jìn),。
　　關(guān)鍵詞： 集群,；內(nèi)容管理系統(tǒng)；新聞發(fā)布系統(tǒng),；架構(gòu),；緩存

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　　CMS的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，大到門戶或商業(yè)網(wǎng)站,，小到個人網(wǎng)站,。開源的CMS也非常多，如OpenCMS,、Infoglue等,。一個功能強(qiáng)大的CMS可以對內(nèi)容進(jìn)行分類管理，定制內(nèi)容屬性,，定制界面,，增加、刪除,、修改,、查看內(nèi)容，增加,、刪除,、查看附件等,。筆者曾經(jīng)開發(fā)過一個具備以上功能的CMS，此系統(tǒng)所使用的技術(shù)與Infoglue十分相似,，都是基于J2EE技術(shù)構(gòu)建的,。這個CMS先后被2個政府網(wǎng)站所使用，運(yùn)行在單應(yīng)用服務(wù)器環(huán)境,，到目前為止一直運(yùn)行穩(wěn)定,。系統(tǒng)的核心部分，即內(nèi)容管理和附件管理部分還被集成到一個職稱評審系統(tǒng)中,，起初在測試環(huán)境(單應(yīng)用服務(wù)器環(huán)境)下運(yùn)行還很穩(wěn)定,，但被部署到生產(chǎn)環(huán)境(集群環(huán)境)時就出現(xiàn)了很多問題，因此需要對系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì),。
1 非集群環(huán)境下CMS的核心架構(gòu)
　　非集群環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,。這是1個非常典型的單服務(wù)器環(huán)境，由1臺Web服務(wù)器,、1臺應(yīng)用服務(wù)器和1臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成,。CMS主要被部署到應(yīng)用服務(wù)器上。

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　　一條新聞通常由標(biāo)題,、作者,、更新日期、正文以及附件等部分組成,。一種設(shè)計(jì)是將所有這些信息都保存到數(shù)據(jù)庫中,，當(dāng)用戶查看新聞時，需要從數(shù)據(jù)庫中讀取新聞的所有信息,。這種設(shè)計(jì)有2個非常大的缺點(diǎn)：(1)對于新聞?wù)?、附件等大?shù)據(jù)量的信息(正文長度通常在幾KB到幾十KB之間，附件更大),，在傳輸?shù)接脩魹g覽器的過程中必須從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器傳輸?shù)綉?yīng)用服務(wù)器,，然后再傳輸?shù)絎eb服務(wù)器，最后傳輸?shù)綖g覽器,。其傳輸路徑長,，經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)多，當(dāng)用戶訪問量大的時候,，響應(yīng)用戶的時間長,。(2)不利于建立全文檢索。由于正文或附件等是以字節(jié)流的形式存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中,，而數(shù)據(jù)庫并不提供針對字節(jié)流數(shù)據(jù)的搜索功能,，因此，幾乎不可能為正文或附件建立全文檢索,。
　　一種改進(jìn)的設(shè)計(jì)是將新聞?wù)暮透郊晕募问酱鎯υ趹?yīng)用服務(wù)器的磁盤中,，而新聞的其他信息則存儲在數(shù)據(jù)庫里,。這樣，用戶在查看新聞或者下載附件時,，獲取正文,、附件這些信息就不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作，而直接從應(yīng)用服務(wù)器磁盤中讀取文件,，從而減少了應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的通信量,，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。此外,，還可以對正文和附件文件建立全文檢索,。這種設(shè)計(jì)也有缺點(diǎn)，由于存儲在應(yīng)用服務(wù)器的可靠性不如存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器高,，因此,，需要經(jīng)常備份應(yīng)用服務(wù)器中存儲的正文、附件等文件,。相比于對系統(tǒng)性能的提高和提供全文檢索功能來說,，代價還是比較小的，因此筆者開發(fā)的CMS采用第二種設(shè)計(jì),。
2?系統(tǒng)部署在集群環(huán)境下時遇到的問題
　　職稱評審系統(tǒng)在正式使用時需要部署在集群環(huán)境中,，集群環(huán)境的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　集群環(huán)境通常有多臺Web服務(wù)器,、多臺應(yīng)用服務(wù)器和多臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。集群環(huán)境能夠提供更高的性能,、更可靠的服務(wù),。CMS主要部署在應(yīng)用服務(wù)器集群上，每臺應(yīng)用服務(wù)器上都有一個獨(dú)立的CMS,。假設(shè)如圖3所示情形,，設(shè)A、B兩臺應(yīng)用服務(wù)器的時間是同步的,。
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　　a時刻：管理員請求添加新聞,，應(yīng)用服務(wù)器集群中只會有一臺服務(wù)器提供服務(wù)，即應(yīng)用服務(wù)器A,。此時,，應(yīng)用服務(wù)器A中就保存了新聞的正文文件、附件文件,，而數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中保存了新聞的標(biāo)題,、作者和更新時間等。
　　b時刻：用戶請求查看新添加的新聞,，請求被路由到應(yīng)用服務(wù)器B,，此時,，可以從數(shù)據(jù)庫中讀取新聞的標(biāo)題、作者和更新時間等信息,，但是新聞的正文和附件卻無法獲取,，因?yàn)檎暮透郊鎯υ趹?yīng)用服務(wù)器A上，而集群環(huán)境下各臺應(yīng)用服務(wù)器是相對獨(dú)立的,，A服務(wù)器的改變并不會影響到B服務(wù)器,。為此，需重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),，以適應(yīng)集群環(huán)境,。
3?系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)
　　系統(tǒng)在集群環(huán)境下遇到的問題主要是由于正文和附件只保存在應(yīng)用服務(wù)器上，而各個應(yīng)用服務(wù)器之間又是互相獨(dú)立的,，不能得到同步更新,。為解決這個問題，決定將正文和附件保存到應(yīng)用服務(wù)器上的同時,，保存到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上,，在數(shù)據(jù)庫中還必須存儲應(yīng)用服務(wù)器上正文和附件的文件更新時間。當(dāng)用戶請求查看新聞?wù)幕蛳螺d附件時,，系統(tǒng)先在應(yīng)用服務(wù)器上查找該文件,，如果文件不存在，則到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上查找,，并將文件從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器導(dǎo)入到應(yīng)用服務(wù)器上,，然后再將應(yīng)用服務(wù)器上的文件傳輸?shù)綖g覽器；如果文件存在應(yīng)用服務(wù)器上,，此時是否可以直接將應(yīng)用服務(wù)器上的文件傳輸?shù)綖g覽器,？這是一個需要進(jìn)一步討論的問題。假設(shè)存在如圖4所示一種情況,，設(shè)A,、B兩臺應(yīng)用服務(wù)器的時間是同步的。

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　　a時刻：管理員請求添加正文,，此時正文文件被保存到應(yīng)用服務(wù)器A上,，同時保存到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，數(shù)據(jù)庫中記錄的正文文件更新時間是a,。
　　b時刻：用戶請求查看管理員在a時刻添加的正文,，b必定大于a。用戶被路由到應(yīng)用服務(wù)器B上,，由于B上并不存在正文文件,，于是系統(tǒng)到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上查找正文，并將正文從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器傳輸?shù)綉?yīng)用服務(wù)器B上,，保存成正文文件,。此時,，應(yīng)用服務(wù)器B上就記錄了正文文件的更新時間b。
　　c時刻：管理員請求修改正文,，假設(shè)c>b,。管理員被路由到應(yīng)用服務(wù)器A上，此時應(yīng)用服務(wù)器A上修改了正文文件,，同時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上修改正文文件的更新時間為c,。
　　d時刻：用戶請求查看正文，假設(shè)d>c,。用戶被路由到應(yīng)用服務(wù)器B上,，此時B上已經(jīng)存在正文文件。如果直接將這個正文文件傳輸給用戶,，則用戶看到的是管理員在a時刻添加的正文,，而管理員在c時刻修改了正文，因此用戶看到的并不是最新的正文,。
　　解決方案如下：如果系統(tǒng)能夠在應(yīng)用服務(wù)器上查找到正文文件,，則需要將正文文件的更新時間與數(shù)據(jù)庫中記錄的正文更新時間進(jìn)行比較，如果前者大于等于后者,，則證明應(yīng)用服務(wù)器中的正文文件是最新的,，可以直接傳輸給用戶；否則,，證明在應(yīng)用服務(wù)器載入正文文件之后管理員更新了正文,，應(yīng)用服務(wù)器中的正文文件不是最新的，如上例中b