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分布式架构设计概要总结

一、构建分布式的原因——业务架构的演进

分布式系统，顾名思义，数据是分布在不同的节点上，那么数据分布就是

首先需要考虑的一点。我们先思考几点：

1、数据如何均匀分布到不同的节点上，涉及到负载均衡；

2、为了保证数据的可靠些，需要对数据设置多个副本，那么如何保证副本

之间的一致性；

3、节点是廉价的pc机，如果节点宕机，那么如何自动检测，并迁移数

据；

4、分布式最基础的两个协议，一个是paxos选举协议，一个是两阶段提交

协议：

paxos选举协议：用于在多个节点中选举一个总控节点；

两阶段提交协议：保证在多个节点中事务操作的原子性，要么完全成

功，要么全部失败。

在上图简单以时间线为准，粗略描述了我们系统架构随着业务的需求考量

以及业务的发展，系统承担的并发量也将逐步提升，这就要求我们的系统架构

需要开始思考如何利用现有的资源来解决。我们目前急需处理并发请求的服务.

而思考的方向可以从我们已有的计算机知识体系中找到答案。比如：

对于并发问题，我们知道处理共享资源可以通过加锁的方式来保证我们

的线程安全，那么在有限的资源下又要如何提升我们的并发量，于是我

们很容易想到hashmap是如何处理线程安全的，对此我们就会考虑到一

个设计思想，那就是分而治之的策略，即是否可以将共享资源拆分成多

份来缓解我们的压力,即集群.

这个时候我们的流量压力通过集群分担到各个应用中，但是此时对数据

库的压力反而增加了，于是我们会想到使用缓存策略来缓解我们的压

力，对于缓存架构，我们也可以采用CPU高速缓存的策略来对我们现有

的服务进行改进。

另外,随着业务的增长以及需求不断地调整变化，有时候为了提升我们

的查询性能，还需要以不同的维度重新构建数据库表结构。比如订单服

务，可以以用户维护进行数据异构产生用户与订单服务的数据库表结构

来提升我们的查询性能。其实对于这种数据异构在编程设计中也是有体

现的，比如表单的业务bean与数据库存储的业务bean多少存在一些

冗余但可能是类型或者是状态显示不同，目的当然是简化便于理解。

随着业务不断扩大，团队人员也在增加，考虑到快速交付产品需求，我

们可以划分团队负责不同的业务线，于是便有了服务的垂直拆分，也就

是我们的服务化架构，在分布式架构设计中引入服务化架构是我们根据

团队以及业务进行拆分的结果，目的是为了更快速交付，同时也是为了

更为专注业务开发的落地实现。

引入性能技术的优化方案之后，这个时候我们从另外一个视角来看，即一

个置身于互联网大环境下的项目系统,我们需要保证分布式系统服务的高可用。

二、构建分布式系统的两个核心因素

对此，一个分布式系统服务需要具备以下两个因素：

增大系统容量:我们的业务量越来越大，而要能应对越来越大的业务

量，采取分而治之的设计思想，通过进行水平或是垂直拆分业务系统，

让其变成一个分布式的架构。

保证系统服务的高可用:为了增大系统容量，我们将业务进行拆分，彼

此独立，但是每一块业务线都有其重要意义。因此我们就需要保证每一

块业务线的服务不能存在单点故障，这样整个系统不会因为单点服务出

故障而导致业务服务系统不可用，所以需要通过做节点冗余系统以消除

单点故障，从而提高系统的可用性。

小结

我们使用分布式的设计来源于分而治之的思想，从整个系统架构上看，

构建分布式架构的原因就是要扛住互联网海量并发请求处理以及在此基础上保

证我们的系统服务具备高可用，抑或是允许一小部分服务不可用。

三、分布式术语

1、节点

可以是操作系统上的一个进程服务，也可以是分布式系统中一组提供处理

逻辑的程序并能够独立部署运作，在整个分布式系统中与其他服务协作也可以

独立完成业务的请求处理操作。

2、集群

在分布式系统中，为了提升服务的并发处理能力，部