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分布式系统技术栈

架构的性能

缓存系统。加入缓存系统,可以有效地提高系统的访问能力。比如从前端的浏览器,到网络,再到后端的服务,底层的数据库、文件系统、硬盘和 CPU,全都有缓存,这是提高快速访问能力最有效的手段。对于分布式系统下的缓存系统,需要的是一个缓存集群。比如用一个 Proxy 来做缓存的分片和路由。

负载均衡系统。负载均衡系统是水平扩展的关键技术,它可以使用多台机器来共同分担一部分流量请求

异步调用。异步系统主要通过消息队列来对请求做排队处理,这样可以把前端的请求的峰值给“削平”了,所谓削峰填谷。而后端通过自己能够处理的速度来处理请求。这样可以增加系统的吞吐量,但是实时性就会有影响。同时,还会引入消息丢失的问题,所以要对消息做持久化,这会造成“有状态”的结点,从而增加了服务调度的难度。

数据分区和数据镜像。数据分区是把数据按一定的方式分成多个区(比如通过地理位置),不同的数据区来分担不同区的流量。这需要一个数据路由的中间件,而数据镜像是把一个数据库镜像成多份一样的数据,这样就不需要数据路由的中间件了。可以在任意结点上进行读写,内部会自行同步数据。然而,数据镜像中最大的问题就是数据的一致性问题。

架构的稳定性

服务拆分。服务拆分主要有两个目的:一是为了隔离故障,二是为了重用服务模块。但服务拆分完之后,会引入服务调用间的依赖问题。

服务冗余。 服务冗余是为了去除单点故障,并可以支持服务的弹性伸缩,以及故障迁移。然而,对于一些有状态的服务来说,冗余这些有状态的服务带来了更高的复杂性。其中一个是弹性伸缩时,需要考虑数据的复制或是重新分片,迁移的时候还要迁移数据到其它机器上。

限流降级。当系统实在扛不住压力时,只能通过限流或者功能降级的方式来停掉一部分服务,或是拒绝一部分用户,以确保整个架构不会挂掉。这些技术属于保护措施。

高可用架构。通常来说高可用架构是从冗余架构的角度来保障可用性。比如,多租户隔离,灾备多活,或是数据可以在其中复制保持一致性的集群。总之,就是为了不出单点故障。

高可用运维。高可用运维指的是 DevOps 中的 CI/CD(持续集成 / 持续部署)。一个良好的运维应该是一条很流畅的软件发布管线,其中做了足够的自动化测试,还可以做相应的灰度发布,以及对线上系统的自动化控制。这样,可以做到“计划内”或是“非计划内”的宕机事件的时长最短。

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