分布式架构优劣 分布式架构的缺点

问题：什么是分布式？

• 理解分布式需要区分三种系统架构：

• 单机部署：单台机器（服务器）上部署了所有的服务

• 缺点：处理能力有限，服务器一崩，服务就无法提供。
• 优点：容易部署，适合小网站（流量少，不严谨）

• 集群部署：同一个服务部署在多台服务器上（水平扩展），用一个负载均衡调度器进行请求调度。

• 缺点：业务代码扩展困难，代码耦合度大，系统逐渐庞大后维护困难。
• 优点：系统节点扩展非常容易

• 分布式部署：服务细分，按照业务功能，拆分成一个个独立的子系统，它们之间通过RPC或HTTP方式通信。

• 缺点：子系统整合困难，运维难度大幅上升，系统异常问题追溯难度上升。
• 优点：系统之间的耦合度大大降低，系统业务更易于扩展，服务的复用性更高。

问题：为什么需要分布式？

• 随着系统的规模（用户量、业务量）不断变大，为了系统的稳定性，系统的架构就需要不断的升级，从单机（小流量服务）到集群（流量大但业务量或业务改动量少的服务）再到分布式（流量大、业务量大的服务）。其中单机到集群的扩展难度不大，但是发展到分布式就需要对原来的业务进行拆分。

问题：分布式会产生哪些问题？

分布式系统有四个关键的问题：

• 一致性：针对分布式节点读取到的状态，总是读到的是最新的数据或者是一个错误。

• 与数据库一致性的区别：数据库是事务前后的状态一致性
• 解决思路：

• 所有节点暂停服务，知道数据同步完成。
• 暂时不允许用户在数据尚未更新的节点读取数据。

• 可用性：强调所有的请求都收到一个非系统错误的返回

• 一致性与可用性兼顾思路：

• 单机。
• 只允许读写其中一部分

• 分区容错：网络分区，北京与广州的网络专线断开，导致一个集群变两个集群时就导致网络分区问题

• 解决思路：

• 牺牲一致性，实现可用性与分区容错性，两个区域独立运作，相互不干扰（北京用户看不到广州的数据）
• 牺牲可用性，实现一致性与分区容错性，舍弃其中一个断开的区域，转移数据到另一个区域（广州的用户全部都去北京下单）

• 子系统之间的协作关系：分布式系统中的进程、线程的协作工作

• 唯一解决思路：分布式共识（paxos算法）
• 典型案例：redis的哨兵机制Raft是paxos的一个简化版本