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系統(tǒng)架構高可用系統(tǒng)設計原則01

一、也談談高可用
“高可用性”(High Availability)簡稱HA,通常來描述一個系統(tǒng)經過專門的設計,從而減少停工時間,而保持其服務的高度可用性。通俗來講就是通過專業(yè)的設計保障系統(tǒng)相關服務能夠不間斷的穩(wěn)定運行。
度量方式:
%availability=(Total Elapsed Time-Sum of Inoperative Times)/ Total Elapsed Time

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        可用性和系統(tǒng)組件的失敗率相關。衡量系統(tǒng)設備失敗率的一個指標是“失敗間隔平均時間”MTBF(mean time between failures)。通常這個指標衡量系統(tǒng)的組件,如磁盤:
        MTBF=Total Operating Time / Total No. of Failures

二、高可用設計方案目標定義:

  1. 保持業(yè)務高穩(wěn)定性

系統(tǒng)穩(wěn)定性是高可用的根本目的,通俗的說,系統(tǒng)能持續(xù)可用,不會無故宕機,在高壓下仍然能正常工作。

  1. 支持故障的快速定位(建立分層監(jiān)控)

從實際工程的角度看,不出故障的服務是不存在的,所以出了故障要能夠快速發(fā)現(xiàn)和定位,在外部用戶發(fā)現(xiàn)前,通過報警機制,能準確定位故障原因,幫助工程師盡快處理問題,防止進一步影響業(yè)務。

  1. 支持業(yè)務的快速恢復

業(yè)務可以通過以上三個方面建立

三、架構設計的原則:
(1)無狀態(tài)設計
系統(tǒng)架構高可用系統(tǒng)設計原則01
① 無狀態(tài)服務(stateless service)對單次請求的處理,不依賴其他請求,也就是說,處理一次請求所需的全部信息,要么都包含在這個請求里,要么可以從外部獲取到(比如說數(shù)據(jù)庫),服務器本身不存儲任何信息。如果還有其他信息需要存儲,可以將信息放在一個單獨可共享的地方,獨立于server存在,比如,同樣還是采取session的方式,在服務端保存數(shù)據(jù),減少每次client請求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量(節(jié)省流量);但是將session集中存放,比如放在單獨的session層里。
這種情況下,server同樣是無狀態(tài)的,可以做水平擴展。如果server是無狀態(tài)的,那么對于客戶端來說,就可以將請求發(fā)送到任意一臺server上,然后就可以通過負載均衡等手段,實現(xiàn)水平擴展。
② 如果server是有狀態(tài)的,那么就無法很容易地實現(xiàn)了,因為客戶端需要始終把請求發(fā)到同一臺server才行,所謂“session遷移”等方案,也就是為了解決這個問題。
③將有狀態(tài)服務轉換成無狀態(tài)服務,無狀態(tài)服務是相對隔離和平等的,當某臺服務器出錯,通過負載均衡策略會將流量劃走到其他無狀態(tài)服務器上。
同樣還是采取session的方式,在服務端保存數(shù)據(jù),減少每次client請求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量(節(jié)省流量);但是將session集中存放,比如放在單獨的session層里。這種情況下,server同樣是無狀態(tài)的,可以做水平擴展,如下圖:
系統(tǒng)架構高可用系統(tǒng)設計原則01

(2)冗余設計
無狀態(tài)服務故障轉移過程中,需要服務做成冗余設計才能實現(xiàn)。

    幾個概念:
    ①SOA(Service-Oriented Architecture),SOA解決多服務凌亂問題,SOA架構解決數(shù)據(jù)服務的復雜程度,同時SOA又有一個名字,叫做服務治理。
    ②微服務架構:其實和 SOA 架構類似,微服務是在 SOA 上做的升華,微服務架構強調的一個重點是“業(yè)務需要徹底的組件化和服務化”,原有的單個業(yè)務系統(tǒng)會拆分為多個可以獨立開發(fā)、設計、運行的小應用。這些小應用之間通過服務完成交互和集成。
    ③SLA:服務等級協(xié)議(簡稱:SLA,全稱:service level agreement)。是在一定開銷下為保障服務的性能和可用性,服務提供商與用戶間定義的一種雙方認可的協(xié)定。

網(wǎng)頁標題:系統(tǒng)架構高可用系統(tǒng)設計原則01
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