5分钟架构,聊透架构设计背后的道理02

读完上篇,你有回去琢磨自己所在的系统的高性能是怎么设计的么?用到了哪些方式?如果你想改善的话,从哪里下手?有哪些思路?可以留言跟大家一起沟通,好问题我也会第一时间回复你哟。

上篇讲了高性能:5分钟架构,聊透架构设计背后的道理

画外音:持续更新中哟,先关注,别走丢了哈!


读完上篇,你有回去琢磨自己所在的系统的高性能是怎么设计的么?用到了哪些方式?如果你想改善的话,从哪里下手?有哪些思路?可以留言跟大家一起沟通,好问题我也会第一时间回复你哟。


今天聊聊三高之一的「高可用」。

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不仅高,还可*(激动了,字被自动隐藏了)


车门已焊死,别跑我们严肃、正经地聊技术吧!


高可用,简单说就是,系统拥有一直持续执行它的功能的能力,且中途不会断,那就可以认为它的可用性程度非常不错,能做到这样的架构师,真心不容易,以前填过的坑可能比我吃的枸杞还要多。


但,系统这东西好比小熊养生壶,用久了也会裂的,哪儿有东西是一直完美的呀,好比我们很多同事不也一直在写 bug 嘛……更恐怖的是,某个模块的代码你眼看着他越写越多,某个系统的模块他越写越多……细思极恐!!总结如下:

  1. 硬件层面,机器宕机了;

  2. 软件层面,软件 bug;

  3. 不可抗因素,地震、电力系统故障、火灾、恐怖袭击等。

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可怜的养生壶,陪了我2年多,还炖了辣么多的枸杞


其实,我们根本不可能做到不中断,天灾人祸,总有一天会让它停下来的,那我们要做点儿啥才能让这个风险降下来呢?其实,就跟小动物养育后代一样,为了保证物种基因能在这风云变幻的世界上延续下去,一般来说后代的个数都会很多,这样才能争取更多机会,俗称「冗余」,哈哈哈。


咱系统要保证高可用,冗余是必须的了,一台不够,就两台,不行就三台或者更多,像机房、电缆、通信通道等等,都是一样的道理,咱有钱,不要惊,不要怕!总结如下:我们本质上是通过数据冗余备份、失效转移来保证高可用并解决问题,单机变集群架构模式。


但高可用的冗余,跟高性能的冗余本质上是不一样的,也是面试官最喜欢给大家挖坑的。高性能的冗余,在于增加机器提升处理性能,好比猴子多吃了一颗槟榔和烟,法力无边;高可用的冗余,在于增加个数,好比猴子身上的毫毛,越多越暖,变的小猴子越多战斗力也越强。


难的东西来了,当毫毛变的小猴子越来越多,如何管理?其实,跟很多企业的管理层一样,几个人的团队好管,整天乐呵呵的,该喝茶喝茶;但上百人的团队,领导哪怕想上吊都没空。当你冗余部署了机器之后,有这么几个地方需要留意,考验的是「计算高可用」:

  1. 机器是用来执行任务的,我们需要添加「任务分配器」来实现合理分配任务;

  2. 根据实际情况,优化相关的分配算法;

  3. 做好任务分配器和业务服务器的连接、交互管理工作。


还有我们的「存储高可用,如果也要实现它,那核心在哪儿呢是不是要必须保证数据的一致是的,你猜对了。因为存储,存的是数据,数据如果要备份就需要进行传输,在传输的过程中会因地理位置不一样会有不一样的耗时,那么就有可能会造成数据不一致当数据不一致时,哪怕执行的是正确的逻辑,最终的业务结果也是让你怀疑人生的。那你应该明白了,我们在实现存储高可用的时候,重点是如何保证数据完整备份,难点是如何让数据不一致对业务造成的影响能达到最小。总结如下:

  1. 任务分配器,用来解决计算高可用的问题,优化同一服务组件部署在多个服务器上的效率;

  2. 异地备份,用来解决存储高可用问题,数据存储在多台服务上时,要注意数据一致的优化处理。

可以先了解下 CAP 理论,是高可用系统面临的理论局限性,后面会细讲 ^_^


高可用方案带来的新问题:如何在集群中判断当前系统是否已经处于高可用状态?


得靠「决策」!决策的方案,大致有这几种:

  1. 中心独裁式决策;

  2. 协商式;

  3. 民主式。

其中,独裁式最怕中心出问题,一旦中心崩溃,则决策瘫痪;协商式,主要是讨论谁当老大,也就是主备决策,但如果协商双方的信息交换过程中出现了问题,决策则无法做出选举,比如会出现两个主机、一个故障一个备(没主机了)等;民主式,类似区块链的决策算法,但会出现“脑裂”(也就是信息不通导致选出来多个结果),所以还要额外添加投票方式来辅助,保证投票节点数必须超过系统总节点数一半,才能继续处理。


不过还是会有一个大坑,如果某些时候系统并没有因为脑裂问题导致投票节点数过少,而本身就是有一半的机器已经发生故障了,这个时候居然也没去选主,这个时候,反正就是,敌不动我不动,整个系统也就相当于瘫痪了。


架构设计,其实解决的就是系统的复杂度,从复杂中找出解决方案,就NX了,加油!!


高可用就先捋到这儿,下次捋完高可靠的哈!


记得关注哟,别走丢了哈~


-----------------------公众号:江帅帅(ID:NXJSS666)每篇架构技术好文,都是小宝藏噢~

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感谢你的阅读!

  • 发表于 2021-01-11 18:28
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江帅帅 | 奈学教育
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