带你了解分布式架构的前世今生

目录:

  • 什么是分布式架构?
  • 分布式架构的演进
  • 分布式服务面临的问题
 
什么是分布式架构?
分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统,它有两个典型特点:
  • 内聚性:每个数据库分布节点高度自治,有本地的数据库管理系统
  • 透明性:每个数据库分布节点对用户的应用来说都是透明的,看不出是本地还是远程 。
 
也就是说,在分布式系统中,用户感觉不到数据是分布式的,不知道数据是否分割,有无副本,不知道数据存在于哪个节点上 。
简单来说:一个分布式系统中,一组独立的计算机展现给用户的是一个统一的整体,就好像是一个系统似的 。
带你了解分布式架构的前世今生

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如上图所示,分布式系统作为一个整体对用户提供服务,而整个系统的内部的协作对用户来说是透明的,用户就像是指使用一个MySQL 一样 。
分布式架构的演进
(1)初始阶段架构
 
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特征:应用程序,数据库,文件等所有资源都放在一台服务器上 。
 
(2)应用服务、数据服务、文件服务分离
 
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说明:好景不长,随着系统访问量的再度增加,webserver机器的压力在高峰期会上升到比较高,这个时候开始考虑增加一台webserver 。
特征:应用程序、数据库、文件分别部署在独立的资源上 。
 
(3)使用缓存改善性能
 
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说明:系统访问特点遵循二八定律,即80%的业务访问集中在20%的数据上 。
 
缓存分为本地缓存和远程分布式缓存,本地缓存访问速度更快但缓存数据量有限,同时存在与应用程序争用内存的情况 。
 
特征:数据库中访问较集中的一小部分数据存储在缓存服务器中,减少数据库的访问次数,降低数据库的访问压力 。
(4)使用“应用服务器”集群
 
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说明:在做完分库分表这些工作后,数据库上的压力已经降到比较低了,又开始过着每天看着访问量暴增的幸福生活了 。
 
突然有一天,发现系统的访问又开始有变慢的趋势了,这个时候首先查看数据库,压力一切正常,之后查看webserver,发现Apache阻塞了很多的请求,
 
而应用服务器对每个请求也是比较快的,看来是请求数太高导致需要排队等待,响应速度变慢 。
 
特征:多台服务器通过负载均衡同时向外部提供服务,解决单台服务器处理能力和存储空间上限的问题 。
描述:使用集群是系统解决高并发、海量数据问题的常用手段 。通过向集群中追加资源,提升系统的并发处理能力,使得服务器的负载压力不再成为整个系统的瓶颈 。
 
(5)数据库读写分离
 
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说明:享受了一段时间的系统访问量高速增长的幸福后,发现系统又开始变慢了,这次又是什么状况呢?
经过查找,发现数据库写入、更新的这些操作的部分数据库连接的资源竞争非常激烈,导致了系统变慢
特征:多台服务器通过负载均衡同时向外部提供服务,解决单台服务器处理能力和存储空间上限的问题 。
【带你了解分布式架构的前世今生】描述:使用集群是系统解决高并发、海量数据问题的常用手段 。通过向集群中追加资源,使得服务器的负载压力不在成为整个系统的瓶颈 。
 
(6)反向代理和CDN加速
 
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特征:采用CDN和反向代理加快系统的访问速度 。
描述:为了应付复杂的网络环境和不同地区用户的访问,通过CDN和反向代理加快用户访问的速度,同时减轻后端服务器的负载压力 。CDN与反向代理的基本原理都是缓存 。


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