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[# 网络基础] 科普贴——什么是集群和分布式

仗剑天涯论坛大牛 2017-9-8 23:57 |显示全部楼层

今生相逢便是缘分,何苦去怨恨,何苦去仇视。

主题破百
        1.分布式
# v, A. |. U, Q/ @" a
/ e4 |+ X) K& `0 U! U' d        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。. Y& I6 s, w6 v$ \" v1 |

$ H$ ?" T$ z+ b/ K. i" l
科普贴——什么是集群和分布式 1-服务器.png

) r+ U: T5 {1 C. O4 |        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? / V7 F/ H0 T2 }& o' N8 a; x

' F6 U- A. X2 G        由于系统A只有一份, 所以会引起单点失败。" f! `" W  h4 Q3 k7 @
" J, j% z. w% v  z
        2.集群(Cluster)
+ f6 \/ P# t+ D' [
( A4 X( L4 \# {7 ^' t; s; c) h9 K        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。  
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        这3个服务器上的系统就组成了一个集群。2 I2 x/ z& ?0 D
2 h4 S: K& f4 l% ~6 T6 c, r, g
科普贴——什么是集群和分布式 2-集群.png

3 D" Q5 E, q/ ]* s$ W! G2 Y        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?
4 ?2 c( a7 ?" [: X5 G; u( m; l. p
        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。
" _' a# q" u$ D
/ P3 ^" o3 S* a        3.负载均衡(Load Balancer)/ c9 X  Q7 y* f6 R

" J' q, U7 @- C1 {* c, D" t        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。  * l* p% Z, E& m- \2 M- W8 R
6 O, Z" c3 C4 z6 O, u
        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):9 d' M" T: [5 y# k: _6 B% h  o6 M* O

! A. Q2 W: @% F, a$ b" ]- j
科普贴——什么是集群和分布式 3-负载均衡.png

! V: \! k# O, F$ N; B        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。4 h4 Z3 o7 [% T5 y

# L$ N2 K1 {- o9 O& a6 u3 {        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:% C/ Y+ a  ]* q
% i1 F, M( x1 H2 O0 ]. U/ @5 w
        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。
9 J; T: Y% t4 Z$ }1 ~
# q$ t1 E4 l$ u; }( h        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。$ ~: o( a' W, W: F& g

! n3 X( H- b8 M5 X7 K3 j
科普贴——什么是集群和分布式 4-负载均衡.png

# y) d, I4 r2 G+ f: j, i; X6 W2 b        4.弹性
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        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! 0 t! c! Q# ^% D' m! C0 m

3 U4 {- T/ ?9 l7 q! t        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!* Q" }! J  S) k8 V/ H) b5 o; |

" @% S- _+ j& p        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。 . n% a& D$ ]- f8 F

; z* O% j  r! v8 a% I5 a; Z        于是小明的系统具备了一定的弹性。2 ^* h# {' r7 ^  O

4 N. `# I! S- ^; ^. ~; R+ p* ]" g# i        5.失效转移, S* N1 r# `4 l* j6 W1 h/ i* [. |

0 |8 R+ w5 H+ ~9 I6 q& o9 @        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。
9 g: ]" a. H: R) a9 H+ Z9 p$ r+ y1 A8 Y) Y9 t6 f
        但是现实是,大部分服务都是有状态的, 例如购物车。  W/ B, H2 N# ~/ x' Q" p
4 m- {% T: V, L5 `" @
        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。
' w: \! k' f( M" {) G# e8 g. [8 W: v  T! M7 V
        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?3 [  \4 [4 M2 g8 y+ S# g! w1 P

" o+ W8 n7 i$ Y. y# z* |        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!6 }; w7 |5 s. \
( `! O- f3 z$ V2 V
        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。! M6 k" f2 t3 r! B1 L

0 U( O5 S: I: m$ Y' O2 H* g8 X        怎么办?  #375:
6 T* i& B9 d- B7 ~* g4 l0 F! d7 [/ R1 R& |, W7 |2 Q2 [
        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。
; Y  L! `. {6 R6 ]        / v9 t; L+ N4 }1 y5 }) d
        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:8 N4 j- k" W2 k; N
$ W5 [0 `8 D& y) ?4 t& E! u  E
科普贴——什么是集群和分布式 5-服务器5.png

: E$ f4 M+ @1 x1 w& }: K        小明听说Redis 不错, 那就用Redis来保存吧 !/ S* B- U" ^3 C: _1 U

: ~( K1 e" U% O! Y& \; ~# E
本文来自微信公众号:码农翻身(有重新排版)
作者:老刘
% Q6 S1 v9 y) w3 P. P  q
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Sunglassescat + 1 + 1 佩服!

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小执念在电影院邂逅美女,请美女吃大餐,花掉2 个 金币.


巴黎环抱的花海 「龙战于野」 2017-9-9 06:32 来自手机 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

灌水也要讲技术保证句句是十五字
( o! E5 r; O7 @, H; x+ @

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参与人数 1成长值 +1 金币 +1 展开 理由
Sunglassescat + 1 + 1 佩服!

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Sunglassescat 「龙战于野」 2017-9-11 14:57 来自手机 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

看小执念写的东西比看书有意思来自: Android客户端
soarcloud 「龙战于野」 2017-9-11 16:04 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

总感觉没完呢,还可以继续的吧。
/ k! M# e* \) o$ a' [6 E是不是该写上to be continue
屋顶,数星星 「出类拔萃」 2018-1-21 12:47 来自手机 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

撸主的文章带给我们的是心灵深处的震撼。。。#366:
锁上的光 「出类拔萃」 2018-1-21 14:13 来自手机 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

  这篇帖子构思新颖,题材独具匠心,段落清晰,情节诡异,跌宕起伏,主线分明,引人入胜,平淡中显示出不凡的文学功底,可谓是字字珠玑,句句经典,是我辈应当学习之典范。
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