从站点到平台——探讨服务端高并发分布式架构演进

从站点到平台——探讨服务端高并发分布式架构演进,第1张

主要用于分散压力,所以分布式的服务都是部署在不同的服务器上的,再将服务做集群

根据“分层”的思想进行拆分。
例如,可以将一个项目根据“三层架构” 拆分

然后再分开部署

根据业务进行拆分。
例如,可以根据业务逻辑,将“电商项目”拆分成 “订单项目”、“用户项目”和“秒杀项目” 。显然这三个拆分后的项目,仍然可以作为独立的项目使用。像这种拆分的方法,就成为垂直拆分

主要用于分散能力,主要是将服务的颗粒度尽量细化,且自成一脉,压力这块并不是其关注的点,所以多个微服务是可以部署在同一台服务器上的

微服务可以理解为一种 非常细粒度的垂直拆分 。例如,以上“订单项目”本来就是垂直拆分后的子项目,但实际上“订单项目”还能进一步拆分为“购物项目”、“结算项目”和“售后项目”,如图

现在看图中的“订单项目”,它完全可以作为一个分布式项目的组成元素,但就不适合作为微服务的组成元素了(因为它还能再拆,而微服务应该是不能再拆的“微小”服务,类似于“原子性”)

分布式服务需要提供给别的分布式服务去调用,单独拆出来 未必外部可用
微服务自成一脉,可以系统内部调用,也可以单独提供服务

为什么需要用分布式锁,见下图

变量A存在三个服务器内存中(这个变量A主要体现是在一个类中的一个成员变量,是一个有状态的对象),如果不加任何控制的话,变量A同时都会在分配一块内存,三个请求发过来同时对这个变量 *** 作,显然结果是不对的!即使不是同时发过来,三个请求分别 *** 作三个不同内存区域的数据,变量A之间不存在共享,也不具有可见性,处理的结果也是不对的。

分布式锁应该具备哪些条件:

1、在分布式系统环境下,一个方法在同一时间只能被一个机器的一个线程执行;
2、高可用的获取锁与释放锁;
3、高性能的获取锁与释放锁;
4、具备可重入特性;
5、具备锁失效机制,防止死锁;
6、具备非阻塞锁特性,即没有获取到锁将直接返回获取锁失败

Redis性能高
命令简单,实现方便

使用setnx加锁,key为锁名,value随意不重复就行(一般用uuid)
给锁添加expire时间,超过该时间redis过期(即自动释放锁)
设置获取锁的超时时间,若超过时间,则放弃获取锁

通过锁名获取锁值
比较锁值和当前uuid是否一致,一致则释放锁(通过delete命令删除redis键值对)

2PC:two phase commit protocol,二阶段提交协议,是一种强一致性设计。
同步阻塞(导致长久的资源锁定) ,只有第一阶段全部正常完成(返回失败,回字返回超时都会返回 “准备失败” ),才会进入第二阶段

因为协调者可能会在任意一个时间点(发送准备命令之前,发送准备命令之后,发送回滚事务命令之前,发送回滚事务命令之后,发送提交事务命令之前,发送提交事务命令之后)故障,导致资源阻塞。

T:try,指的是预留,即资源的预留和锁定,注意是预留
C:confirm,指的是确认 *** 作,这一步其实就是真正的执行了
C:cancel,指的是撤销 *** 作,可以理解为把预留阶段的动作撤销了

从思想上看和 2PC 差不多,都是先试探性的执行,如果都可以那就真正的执行,如果不行就回滚。

适用于对实时性要求没那么高的业务场景,如:短信通知

我们公司使用的就是微服务加分库分表,一般来说如果应用系统出现性能瓶颈或者业务代码耦合过重,可考虑使用微服务架构,而后端的数据库通常使用读写分离,双主互备或者是分库分表来实现性能的提升和数据服务的高可用。

在数据分布在不同的数据库服务器的带来良好性能的同时,新的问题也随之而来,比如说数据一致性的保证,性能监控,数据存取复杂等,而较为突出的就是数据跨库问题!数据分布在不同的节点上,导致原来的连接查询需要跨库,字段的主键难以保证唯一,跨库的事务处理复杂,下面逐一解决:

1,连接查询(join)问题:因为库表分布在不同的机器上,连接查询失效。

解决办法:

①,代码解决:根据某个字段进行hash的方式进行分库分表,保证落在一个库中的类似表中(比如aa_00t_user_0000和aa_00t_member_0000),然后基于这样的规则在代码中进行连接查询语句书写!

②,同步:将常用的,需要的字段同步到一个库中进行联合查询!

③,冗余:在一个库中冗余更多的连接查询需要的字段,保证全部数据都能查询到!

2,唯一主键:如果使用传统的自增等方式,多库中的主键id势必重复,所以需要对唯一性加以控制!

解决方法:UUID(根据机器ID,时间等),redis(单线程保证不重复),snowflake算法!

3,分布式事务:

1,TCC:try控制业务代码流程,Confirm确认事务的正确性,cancel取消失败的事务!

2,基于消息系统的一致性方案:单节点事务完成后,通过发送消息保证事务提交,如果失败可通过重试,任务补偿等方式保证数据一致性!

总的来说,分布式系统有着很多以往不存在的问题,还需要具体问题具体分析,可一起交流,更多的技术分享,敬请关注。。。


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原文地址: http://outofmemory.cn/zz/13191642.html

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