什么是分布式架构,有什么优势?
现在的互联网项目是分布式的时代,到底什么是分布式呢,分布式是怎样的结构,又解决了写什么问题呢,这里转载一篇宏观文章:http://www.cnblogs.com/Survivalist/p/8012266.html#3863158
架构拆分的演变:
传统项目的架构:
特点:
1.all in one(所有模块在一起,技术也不分层),
注:像05年06年那会儿,就是这样,把代码写在jsp里面,那时候还没有分层的概念,把所有的东西都写在一起,这就叫做all in one
2.servlet(jsp)
缺点:
1.并发量差2.容错性差(不具有高可用性)
注:不具有高可用性的意思是,比如当用户访问时,服务器后台因为一些原因导致服务器崩溃,用户就能直接看到错误页面,服务器也因为错误从而停止运行(宕机),这就叫做不具有高可用性。
解决方案:
1.分层开发(可以提高并发量)
2.mvc架构
3.服务器的分离部署
用图说话:
集群的配置:
集群架构:
特点:
1.项目采用多台服务器集群部署
2.mysql数据库采用多台服务器集群部署
优势:
1.并发量提高(1000+)
2.容错性提高(具有高可用性)
注:一般的it公司,基本都是采用集群架构,因为这种架构方式已经基本能满足需求了,但是一些大型项目,这种方式就显然是力不从心了,只能采用分布式的架构方式。
但是,通过上图我们发现这种集群部署存在两个问题,什么问题呢?
1.session如何共享?
2.这么服务器,请求该往哪发送?
下面咱们就针对这两个问题一一解答:
首先第一个问题,session的问题:
我们都知道,session是会话,即一个用户访问服务器的时候,就会产生一个session,这个session会一致伴随着这个用户的访问全程,直到用户关闭浏览器结束这次会话,那么问题来了,问,挖掘技术哪家强?咳咳,错了,是如果用户访问服务器时,这台服务器挂掉了(宕机),那么原先保存在这台服务器上的session也肯定挂掉了,那么就会产生一个后果,就是这个用户原本访问好好的,现在突然session没有了,而session没有了就意味着需要用户重新登陆才能进行一些相应操作,这显然是不行的,这样的服务用户体验实在太差了,根本不能满足互联网行业的用户需求,那么这就涉及到一个session共享的问题,即怎么把原有的session从一台服务器转移到另一台服务器上,但是怎么解决呢?有多种方案,但咱们今天先说两种:
第一种解决方案:用Tomcat集群复制(广播模式)来共享session:
这种解决方案是利用Tomcat来进行集群复制,把每个服务器上的session都共享式的都复制一遍,保证每个服务器上都有着一个用户的session数据。
应用场景:在传统项目中一般这么应用,因为传统项目的用户量少,可以承担压力,但当到互联网项目时,这种方式就绝对不可取了,打个比方,比如用户量有100万,那么就需要在每个服务器上都复制这100万个用户的session,这样做显然会极大的消耗系统资源,使系统变得极为臃肿和不稳的,所以在互联网项目里是绝对不会采用这种方式的。
缺点:当有大量用户时,服务器的压力会亚历山大,所以只适合用户访问量小的传统项目
第二种解决方案:用第三方redis服务器来存储session。用这种方式来存储session的话,只需当前正在使用的项目把所有session都放在redis里面,当有其他项目需要使用时,就可以直接从redis中直接获取session,从而解决了这个问题
示例如图:
现在第一个问题解决了,我们来考虑第二个问题,怎么解决选择哪个作为解释请求的服务器呢?
答案是:用nginx服务器来分发请求,实现负载均衡。
这种架构的并发量是多少呢?大概是1000+左右,如果服务器更多的话,能达到1000以上,一万以下,但是这能满足互联网的极致要求呢?答案当然是不能了,虽说也可以不断的扩展服务器,但是对于公司的成本和维护成本来说,无疑会达到一个非常高昂的消耗,比如说一台最便宜的服务器的价格大概是3到5万,假如要抵御一万的并发,每台服务器能支持200的并发率,那么需要多少台服务器?50台!这还仅是单击版的,还构建集群呢?比如说构建3台服务器,3*50=150台,服务器构建完了,数据库呢?数据库也需要构建集群呀!这就又是好几百台,这么一算下来大概的费用就是好几百万了,这仅仅是配置的费用,还没有计算维护的成本呢?比如说我们都知道服务器对于机房的要求是非常苛刻的,比如恒温,无尘等等(题外话:阿里之所以把云计算基地定在杭州就是看中了那里气温稳定,适合布置服务器集群)。这样一来又需要布置大型的机房。
综合以上所述,虽说集群能后解决部分问题,但并不能解决所有问题,无论是从公司成本还是运营成本来说,显然这种传统的集群架构是不适应现在的互联网行业的,而且对于一般的公司来说也不可能去花大价钱做这种布置。所以,这种情况下我们就必须对我们的架构来进行优化了,那么如何在服务器只有一定数量的情况下,让我们的项目的成本能达到一定控制,并且让我们的项目达到一个最优化的并发的访问量呢?那么就需要对现有的这种架构进行再次拆分,让我们的项目成为面向服务的分布式架构。
面向服务的分布式架构(SOA):
远程框架:
1.webservice
如图所示,第一种方式还是有着明显的缺点的,如服务层的网路抖动或是服务层进程繁忙,可能有人对这两个名词不太理解,这里就解释一下:
网络抖动:当有大量用户访问时,可能会出现service层的延迟现象,而web层因为长期得不到响应,则会抛出时间超出异常
进程繁忙:这个的意思和前边的差不多,都是指service层业务太多,顾不上web层的请求,web层的请求就只能一直在那等着,时间长了也就抛出超时异常了
服务治理中间件:
2.dubbo
原理讲解:看了第一种webservice的方法之后,我们采用了第二种方法,即dubbo这种中间件的方式,采用这种方式有什么好处呢?
好处:当服务器启动时service会把所有的对象通过dubbo注册给zookeeper,而以后每次需要请求获取对象时,就可以直接从dubbo中异步获取,不需要再去访问service层,这样就解决了
服务层网络抖动和服务层进程繁忙的弊端。zeekeeper可以看成是一个数据库,用来存储数据的,具体的原理以后会专门开篇文章描述它。
这种方式是目前最常用的,起码是我最常用的,顺嘴一提,dubbo是阿里巴巴开发的一款中间件,性能强大,而且这是由中国人自主开发的软件,有木有很自豪
3.springcloud
这个软件是由外国开发,原理和dubbo差不太,就暂且不提了,有兴趣的可以自己百度一下
下面我们来总结一下分布式框架的优点:
优点:
1.大幅提高并发访问量(10000+)
2.可以节省成本(因为这种优化仅是从架构方面进行优化,而不需要去配置大量的服务器)
3.实现了服务层与表现层的解耦合
注:其实还有一种方式,即是提升带宽,把带宽搞多一点,但前提是服务器能承受这么大的量。
其次,集群也不是越多越好的,越多的话就会发现,其实并发的提升是有限的。
总结:说道这里就基本已经讲解了架构的发展历史,当然现在目前还有一种比分布式更火的架构模式,叫做微架构,它是通过服务的原子化拆分,以及微服务的独立打包、部署和升级,可以让小团队的交付周期将缩短,运维成本也将大幅度下降,可以预见,这种架构模式将会越来越受到广大企业的应用与喜爱,但由于笔者功力有限,目前也还是在学习了解阶段,就不在这里献丑了。(本文写的比较浅显,如有写错写漏处,欢迎指正!谢谢观看!)
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