分布式系統設計準則

2022-08-09 13:33:19 字數 1103 閱讀 6792

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2015.3.13修改

分布式系統通常服務大請求、維護著大資料、快速響應、長時間可用。設計分布式後台服務需要考慮的東西很多,本文給出一些常用的設計準則,以備檢視。

效能:快速響應、低延遲

可靠性:系統可靠就是同樣的請求返回同樣的資料;更新能夠持久化;資料不會丟失

可管理性:便於運維,整個系統是否便於維護和變更,常常考慮的有-問題發生時能及時方便的發現和處理,系統修改和更新是否易於操作

成本:軟硬體成本、部署和維護成本、學習成本

現實中面對這些要求常用的解決辦法

準則戰術

可用性•高可用集群

•非同步訊息

•請求限流(丟棄超過處理能力的流量)

•隔離:服務隔離、資料隔離、資源隔離

•容量規劃(單機容量(qps)=最大處理執行緒數/單次請求平均響應時間,系統容量(qps)=單機容量*機器數*r(容量係數,預留30%的冗餘應對突發狀況)

•快速拒絕:盡早拒絕過載請求

•大系統小做:把複雜的大系統拆成多個獨立、高度自治的小系統,實現高內聚低耦合,避免牽一發動全身

效能•負載均衡

•快取,資料預載入

•資料讀寫分離、資料分片、分庫、分表

•索引•併發處理

•非同步處理

•超時控制(丟棄超時響應)

•阻塞容錯

可伸縮性

•彈性雲計算平台

•資料層面:讀寫分離、資料分割槽

•應用層面:垂直伸縮、水平複製、功能分級(服務無狀態)、應用分片

上表裡面不管是服務還是資料都提到分割槽或分片,或者垂直/水平,其實就是切分的兩個方向:

來解釋下常見的策略:

補充:提高響應效能的手段歸根結底就是三板斧:佇列(queue)、快取(cache)和分割槽(sharding):

佇列:可以緩解併發寫操作的壓力,提高系統伸縮性,同時也是非同步化系統的最常見實現手段;

快取:從檔案系統到資料庫再到記憶體的各級快取模組,解決了資料就近讀取的需求;

分割槽:保證了系統規模擴張和長期資料積累時,頻繁操作的資料集規模在合理範圍。

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