小白科普:分布式和集群

架构 INFO院院长 43℃ 0评论

1分布式

小明的公司有3个系统: 系统A、系统B和系统C ,这三个系统所做的业务不同,被部署在3个独立的机器上运行, 他们之间互相调用(当然是跨域网络的), 通力合作完成公司的业务流程。

小白科普:分布式和集群 图1

将不同的业务分布在不同的地方, 这就构成了一个分布式的系统,现在问题来了, 系统A是整个分布式系统的“脸面”, 用户直接访问,用户量访问大的时候要么是速度巨慢,要么直接挂掉, 怎么办?

由于系统A只有一份, 所以会引起单点失败

2集群(Cluster)

小明的公司不差钱,就多买几台机器吧, 小明把系统A一下子部署了好几份(例如下图的3个服务器),每一份都是系统A的一个实例, 对外提供同样的服务,这样能睡个安稳觉了,不怕其中一个坏掉了,我还有另外2个呢。

这3个服务器上的系统就组成了一个集群

小白科普:分布式和集群 图2

可是对用户来说,一下子出现这么系统A ,每个系统的IP地址都不一样,  到底访问哪一个?

如果所有人都访问服务器1.1 ,那服务器1.1 会被累死, 剩下的三个闲死,成了浪费钱的摆设。

3负载均衡(Load Balancer)

小明要尽可能的让3个机器上的系统A 工作均衡一些, 比如有3万个请求,那就让3个服务器各处理1万个(当然,这是理想状况), 这叫负载均衡

很明显,这个负载均衡的工作最好独立出来, 放到独立的服务器上 (例如Ngnix):

小白科普:分布式和集群 图3

后来小明发现, 这个负载均衡的服务器虽然工作内容很简单,就是拿到请求,分发请求,但是它还是有可能挂掉啊, 单点失败还是会出现。

没办法,只好把负载均衡也搞成一个集群, 不过和系统A的集群有两点不同:

1.  这个新的集群中虽然有两个机器,但我们可以用某种办法,让这个集群对外只提供一个IP地址, 也就是说用户看到的好像只有一个机器

2. 同一时刻,我们只让一个负载均衡的机器工作, 另外一个原地待命。 如果工作的那个挂掉了,待命的那个就顶上去。

小白科普:分布式和集群 图4

4弹性

如果这3个系统A的实例还是满足不了大量的请求,那就再加服务器!

双11来了,用户量是平时的10倍, 小明向领导申请费用又买了几十台服务器,一下子把系统A部署了几十份。  可是双11过后, 流量一下子降下来了,那几十个服务器用不上了,也变成了摆设!

被领导批评以后,小明决定尝试一下云计算,  在云端可以轻松的创建、删除虚拟的服务器, 那样就可以轻松地随着用户的请求动态的增减服务器了。  双11来了就创建虚拟服务器,等到双11过去了就把不用的关掉, 省得浪费钱。

于是小明的系统具备了一定的弹性

5失效转移

上面的系统看起来很美好,但是做了一个不切实际的假设: 所有的服务都是无状态的。 换句话说,假设用户的两次请求直接是没有关联的。

但是现实是,大部分服务都是有状态的, 例如购物车。

用户访问系统,在服务器1.1上创建了一个购物车,并向其中加入了几个商品, 然后 服务器1.1 挂掉了, 用户的后续访问就找不到服务器1.1了,这时候就要做失效转移,让另外几个服务器去接管、去处理用户的请求。

可是问题来了,在服务器1.2,1.3上有用户的购物车吗?  如果没有, 用户就会抱怨,我刚创建的购物车哪里去了?

还有更严重的,假设用户是在服务器1.1上登录的, 用户登录过的信息保存到了该服务器的session中, 现在这个服务器挂掉了, 用户的session自然也不见了,当用户被失效转移到其他服务器上的时候,其他服务器发现用户没有登录, 就把用户踢到了登录界面, 让用户再次登录!

状态, 状态,状态! 用户的登录信息,购物车等都是状态信息,  处理不好状态的问题,集群的威力就大打折扣,无法完成真正的失效转移, 甚至无法使用。

怎么办?

一种办法是把状态信息在集群的各个服务器之间复制,让集群的各个服务器达成一致,  谁来干这个事情? 只能是像Websphere, Weblogic这样的应用服务器了。

还有一种办法, 就是把状态信息集中存储在一个地方, 让集群的各个服务器都能访问到:

小白科普:分布式和集群 图5

小明听说Redis 不错, 那就用Redis来保存吧 !

(完)

转载请注明:INFO院 » 小白科普:分布式和集群

喜欢 (0)or分享 (0)
发表我的评论
取消评论
表情

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址