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java分布式(分布式架构)

作者:互联网

开头的话,架构多半和业务关联在一起,如果只是简单的图书管理系统、选课系统或者什么简单的财务系统,用不着分布式。只有大型公司、高并发的业务才需要分布式的帮助。当然,架构本身要和业务模型紧密配合才能发挥作用。

 

     很长一段时间,java都是最流行的编程语言。我想,一方面是由于java可以用来开发网站后端程序,另外一方面java可以用来开发android这样的客户端程序。当然,很多人会说,java天生具有网络属性,具有很好的分布式基因。这应该是一种认知错误。所谓的分布式都是基于tcp/ip网络,它发展的原因是因为稳定性、性能和业务扩展的需要,单台服务器已经远不能满足业务的需要。这方面,其他语言也可以做到这一点,比如说python、go、erlang等等。只是,对于企业来说,一个不可忽略的现实是,市场上合格的java工程师很多,但是可以独当一面的python、go、erlang工程师太少,这也使得一些企业即使在创立初期的时候用了其他编程语言,后期也会慢慢转到java上面。不是技术不允许,实在是人才不允许。脚本语言太自由,坑太多,稍不小心就有可能埋雷,而java语言规范、第三方库多,即使有错误,也会很快暴露出来,这也算java很好的一个优势吧。

 

    说到网站后端开发,很多人都会选择java + Spring + myBatis的开发模式。这无可厚非。只是随着业务的快速发展,整体的网站架构也在快速迭代当中,不妨利用这段时间简单梳理一下发展流程。

 

1、单台服务器模式

    所谓的单台服务器,就是http服务器软件、静态文件(主要是以图片为主,还有html、css、js文件)、mysql软件安装在一台服务器上。很多大学里面的课程作业都是这么设计的。

 

2、多台服务器模式

    当文件越来越多的时候,单台服务器远远不能支撑业务的发展。这个时候会将http服务器软件、文件服务器、数据库软件安装在不同的服务器上面,彼此之间用tcp/ip进行连接,企业内部的宽带要比外面买的宽带速度高很多。

 

3、添加缓存服务器

    随着业务的发展,用户对数据的速度要求越来越高,要是每次访问的时候都直接访问数据库,这个效率其实是很低的。在现实场景中,大家会发现读数据的请求比改数据的请求要多的多,所以这个时候添加一些nosql缓存服务器,可以有效地提高用户体验。

 

4、反向代理服务器

    单台http服务器的性能总是有限的,所以实际业务场景下一般会使用nginx作为代理服务器。通过代理软件,用户的数据请求会被均衡分配到不同的http服务器上面。当然此时nginx就成了系统的瓶颈点,所以为了保护nginx,一般也会安装多台nginx服务器,使用keepalive软件来保证nginx宕机的时候自动进行切换。

 

5、CDN服务器

    大家如果安装过不同电信运营商的宽带就知道,一个电信运营商下的pc如果访问另外一个电信运营商的服务器,速度是很慢的。所以一个比较务实的方法,就是讲常用的文件、特别是静态文件安装在离用户最近的那台运营商服务器上面,这就是CDN服务器设计的初衷。

 

6、分布式文件服务器

    如果网站后台文件过多,那么单台服务器远不能满足用户的要求,这个时候分布式文件服务器应运而生。

 

7、分布式数据库服务器

    同样的,当数据累积到一定程度的时候,单台服务器其实远远不能满足要求。而且,单台服务器还比较危险,一旦服务器宕机之后,后果其实是不堪设想的。这个时候一般会有两种方案,一种是分库分表,即将数据库分布在不同的服务器上面,或者将同一张表的内容分布在不同的服务器上面,插件可以帮助我们做到这一点,比如MySql Proxy;另外一种方法就是真正的分布式数据,比如TiDB,这个时候用户不需要关心数据是怎么分配的,因为底层软件就可以将数据灵活的存储在不同的服务器上面。每种方法都有自己的自己的优缺点,大家可以灵活应对。

 

8、微服务部署

    从前的代码部署都是安装在http服务器上面,但是一旦某一个小功能失败,那么有可能会导致整台http服务器失败。所以,针对这种情况,现在提出了一种微服务器的模式。它的基本思想类似于rpc,http服务器从nginx接收到用户的请求之后,不是直接运行,而是通过rpc向微服务器提出请求,并且等待微服务的结果。微服务中的服务,其实就是一个一个小的业务。单个微服务未必是一台服务器,也有可能是基于zookeeper的多台服务器,因为数据量或大或小,不一定。

 

9、消息服务器

    不同的服务器之间是需要进行数据沟通的。为了性能,很多时候,服务器之间的通信都是异步的,所以消息服务器就充当了缓冲和信息处理的功能。消息服务一般是周期处理、或者满足一定业务条件就会触发处理。微服务之间的通信,就需要消息服务器的帮助。

 

10、监控服务器

    服务器运行过程中会出现各种各样的情况。服务器cpu多少、ram还剩多少、存储怎么样、宽带用了多少、当前跑了哪些业务,这些信息都需要有一个监控服务器来完成。

 

11、运维服务器

    当产品开发好,这个时候一般会在小范围内进行部署,也就是小范围的发布。等到没有大的问题之后,就会进行大范围的推送,这是一种常用的方法。运维的同学不仅需要上线产品、还需要下线产品、灰度发布,还需要24h检测服务器的运行。在业务扩展的时候,需要及时部署、添加新的服务器。当出现问题时,他们需要将当前服务器上的业务transfer到其他机器上面,用户一般是不会感受到这种变化的。

 

12、爬行、搜索服务器

    像一些短视频公司,除了自己生产内容之外,另外一个很重要的工作就是对全网进行爬行工作。等到内容获取之后,就会用数据库固化下来,这个时候就需要搜索服务器的帮助了。关于搜索这方面,现在有一些开源的软件可以供使用,比如solr。

 

13、推荐服务器

    除了用户自己想搜索的内容外,系统一般也会推荐一些相关的内容。很多同学都会使用头条或者抖音,那么里面推荐服务器就要承担很重要的一部分工作。推荐服务器可以做得很简单、也可以做得很复杂,这个时候就看它是不是公司的主营业务了。当然不光是头条这些公司很在意推荐,像一些电子商务网站也是很在意推荐服务,因为它会增加公司的销售额,在很大程度上提升企业的效益。

 

14、待机服务器

    服务器也不是一直都能稳定工作的,这个时候准备一些待机服务器还是很有必要的。

 

    上面谈了这么多,大家会发现,现在企业级的网站后端其实已经很复杂了。业务量的激增、用户的需求,导致整个软件的架构一直在改变。好的软件架构不光可以满足当前的业务需要,而且为未来的扩展打下基础。至于jvm、jdk、mysql、mysql proxy、tomcat、Spring、TiDB、nginx、Keepalive、zookeeper、solr、fastDFS、docker、hadoop、vmware等软件,这些都是为架构服务的,等到真正用的时候学习一些就可以了。当然,使用的时候,可以用java、也可以不用java,这个可以根据自己的情况灵活安排。

 

    另外,关于jvm & jdk可以多说一些,它就是一门编程语言而已,不要神化也不要贬低。和其他很多编程语言一样,比如lua,它也有lua & luac,其中lua负责运行虚拟机、垃圾回收等动作,而luac负责整个编程语言的编译。处理好java & javac,如果能多看看jdk源码,用javap调试一下反汇编代码,这样就更好了,对个人发展也大有裨益。

 

    用java学习分布式,一方面是这方面项目使用的最多、经验最为丰富,另外一方面也是因为java语言本身使用的最为广泛、工具最多。大家可以根据自己的情况,一步一步去学习就可以了。从软件架构来说,java和分布式这个主题,可以给大家带来很多积极和有益的思考。

 

    说到架构,或者软件框架,这个和os没有关系,和编译器、编程语言没有多大关系。只是有的时候,为了部署方便,选用一个平台、一个语言而已。分布式架构里面有成功、失败、超时三个情况,而超时就是最大的问题。所以,如何处理这个超时问题才是重中之重。当然,很多朋友都听过cap理论,也就是高可用性、性能、一致性,一般只能三者取其二。现实的情况是高可用性 > 性能 > 一致性,一个简单的例子就是很多时候我们在前台提交了数据,需要很久后台能才刷新出来。

 

    当然,分布式调试也是一个问题。如果程序运行过程中遇到网络失败的问题。这个里面有可能是客户端的问题,也可能是调度服务器的问题,Web服务器的问题,消息服务器的问题,微服务的问题,缓存的问题,数据库的问题,分布式固然能满足效率和流量、存储的需求,但是也会带来其他需要解决的问题。

 

    此外,大家要知道,高并发、高性能也需要客户端的配合。至少你不能让所有的客户端都连载在一个ip、一个port上,这个不合适吧?当然,客户端优化也是很重要的一个工作。

标签:架构,java,http,单台,服务器,时候,分布式
来源: https://www.cnblogs.com/wdsj9/p/14729095.html