今天小蕉跟大伙一起聊聊分布式系統(tǒng)的架構(gòu)的套路。在開始說套路之前角塑,大家先思考一個問題,為什么要進行分布式架構(gòu)溜宽?
大多數(shù)的開發(fā)者大多數(shù)的系統(tǒng)可能從來沒接觸過分布式系統(tǒng)吉拳,也根本沒必要進行分布式系統(tǒng)架構(gòu),為什么适揉?因為在訪問量或者QPS沒有達到單臺機器的性能瓶頸的時候留攒,根本沒必要進行分布式架構(gòu)。那如果業(yè)務量上來了嫉嘀,一般會怎么解決呢炼邀?
首先考慮的就是機器升級。機器配置的垂直擴展剪侮,首先要找到當前性能的瓶頸點拭宁,是CPU,是內(nèi)存瓣俯,是硬盤杰标,還是帶寬。砸錢加CPU彩匕,砸錢換SSD硬盤腔剂,砸錢換1T內(nèi)存,這通常是解決問題最直接也最高效的方法驼仪。帶寬不夠掸犬?加帶寬,1G不夠用100G绪爸。CPU 8核不夠湾碎?搞32核96核。這是絕大多數(shù)公司能思考到的第一個方案奠货,也是最高效最快最安全的方法介褥,立竿見影。
其次就是系統(tǒng)拆分,將所提供服務的主流程以及支線流程梳理出來呻顽,按照流程進行系統(tǒng)拆分雹顺。如同一棵樹,核心業(yè)務作為主干流程廊遍,其他系統(tǒng)按照需要進行拆分嬉愧,如同樹的開枝散葉。所采取的方式有這么一些喉前,按前后端進行拆分没酣,按照領域拆分,按團隊拆分卵迂,當然通常來說這些拆分基本都要跟著組織架構(gòu)走裕便。
再不行就進行技術升級,更換更加高效或者場景適合的技術见咒。比如從 Oracle 更換到HBase偿衰。從A數(shù)據(jù)庫連接池更換到B數(shù)據(jù)庫連接池。技術的變革對于業(yè)務量的支持也是非常巨大的改览,同一臺機器不同的技術下翎,效能發(fā)揮的程度可以說有天壤之別。
最后的最后手段才會考慮分布式架構(gòu)宝当,實在是砸不出這么多錢了视事,實在是沒辦法了。因為分布式架構(gòu)肯定會帶來非常多非常多的一致性問題庆揩,原本只需要訪問一臺機器俐东,現(xiàn)在需要訪問N臺,那么這N臺機器的一致性怎么保證订晌,以前撐死搞個主從備份就算完了虏辫,定時同步一下數(shù)據(jù)就好,現(xiàn)在N臺設備的數(shù)據(jù)怎么管理锈拨,甚至這個集群本身怎么管理乒裆,都會成為一個致命的問題。
所以只有等業(yè)務量到達一定程度了推励,單臺機器扛不住了,才會開始堆錢升級機器肉迫,系統(tǒng)拆分验辞,換技術,繼續(xù)堆錢升級機器喊衫,系統(tǒng)拆分...周而復始跌造,發(fā)現(xiàn)成本太高或者技術已經(jīng)到達上線了。最后沒辦法,就選擇分布式架構(gòu)了壳贪。
但是分布式架構(gòu)的優(yōu)勢也是明顯的陵珍,用一群低廉的設備,來提供一個高性能高吞吐量的穩(wěn)定的系統(tǒng)违施,下面開始說說常見的分布式集群的架構(gòu)互纯。
1、純負載均衡形式磕蒲。
在集群前面留潦,前置一個流量分發(fā)的組件進行流量分發(fā)觅廓,整個集群的機器提供無差別的服務质礼,這在常見的 web 服務器中是最最常見的。目前比較主流的方式就是整個集群機器上云谆吴,根據(jù)實時的調(diào)用量進行云服務器彈性伸縮站削。常見的負載均衡有硬件層面的 F5坊萝、軟件層面的 nginx 等。
2许起、領導選舉型
整個集群的消息都會轉(zhuǎn)發(fā)到集群的領導這里十偶,是一種 master-slavers,區(qū)別只是這個 master 是被臨時選舉出來的街氢,一旦 master 宕機扯键,集群會立刻選舉出一個新的領導,繼續(xù)對外提供服務珊肃。使用領導選舉型架構(gòu)的典型的應用有 ElasticSearch荣刑,zookeeper。
3伦乔、區(qū)塊鏈型
整個集群的每一個節(jié)點都可以進行記錄厉亏,但是記錄的內(nèi)容要得到整個集群 N 個機器的認可才是合法的。典型的應用有 Bit Coin烈和,以及 Hyperledger爱只。
4、master-slaver型
整個集群以某臺 master 為中樞招刹,進行集群的調(diào)度恬试。交互是這樣,一般會把所有的管理類型的數(shù)據(jù)放到 master 上疯暑,而把具體的數(shù)據(jù)放到 slaver 上训柴,實際進行調(diào)用的時候,client 先調(diào)用 master 獲取數(shù)據(jù)所存放的 server 的 信息妇拯,再自行跟 slave 進行交互幻馁。典型的系統(tǒng)有 Hadoop洗鸵。集群,HBase 集群仗嗦,Redis 集群等膘滨。
5、規(guī)則型一致性Hash
這種架構(gòu)類型一般出現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫分庫分表的設計中稀拐。按照規(guī)則進行分庫分表火邓,在查詢之前使用規(guī)則引擎進行庫和表的確認,再對具體的應用進行訪問钩蚊。為什么要用一致性 Hash 贡翘?其實用什么都可以,只是對于這類應用來說一致性 Hash 比較常見而已砰逻。
好了鸣驱,至此,已經(jīng)把我所知道的大部分分布式集群的套路說完了蝠咆,總結(jié)一下踊东。
1、升級機器配置是最直接的升級方式刚操。不到萬不得已不會使用分布式
2闸翅、分布式的核心就是業(yè)務拆分以及流量分發(fā)。