分布式系统的构建原则

什么是构建一个可维护和可扩展的系统的意义?

在早期,一个系统的形态,只是满足用户和服务器资源之间的通道,唯一要扩展和维护的是系统后面的资源,保证资源的可用和够用,而系统本身的压力并不大。

系统设计跟我们生活中大多数事情一样,都需要花时间提前规划,能够让我们的服务长时间在线。所以,我们了解和总结一些大型系统背后的思考和权衡,能够帮助我们在系统早期做出一些明智和靠谱的决策。

如今,开源组件已经成为构建一些企业系统的基石,伴随着行业的发展,最佳实践和围绕这些系统架构的指导原则也逐渐显现出来了,在什么时候该用什么样的技术,需要考虑到哪些方面,各路牛人早有撰文总结。

本文简单回顾一下,我们在设计一些分布式系统的时候需要考虑的一些关键因素,我们称之为 分布式系统设计原则

640?wx_fmt=png

一,分布式系统的设计原则

我们将这些在构建系统需要考虑的因素称之为分布式架构设计原则,如下图所示,有六个部分,右边是我们设计系统要达到的基本要求,包括可用、可靠以及性能,这也是 一个可维护和可扩展系统最大的意义,而左边是系统设计和开发期间要考虑的三个部分,包括扩展性、维护性和成本控制。

我把原则分为俩个大的方面,目标原则 和 实践原则,

640?wx_fmt=png

先来看一下目标原则,

站在用户和公司的角度,要求我们设计的系统都必须要满足以下几个原则,特别是互联网性质的系统,这三个原则都是非常重要的。

  1. 可用性,系统的正常在线可用时间,对许多公司的产品声誉来说是绝对至关重要的指标,例如一些大型的零售商网站,几分钟的不可用会导致巨大的损失,长此以往,客户也会流失殆尽。
    因此,设计这些系统能够长期稳定在线,并有系统一定的容错能力是当代企业和科技公司必备的基本能力。做到高可用,要在分布式系统中要求我们深思熟虑的对一些关键组件进行冗余设计,发生故障时,能够即时恢复,或者优雅降级(降级通常不解决问题,优化用户体验的一种妥协的做法);

  2. 可靠性,系统的可靠性,能够保证数据分区后,数据的一致性和持久性,相同的请求同一时间返回一致的数据,数据更新以后用户能够获取最新的数据,如果是最终一致,或延迟一致要保证数据的持久性;

  3. 性能,系统性能,由于用户和流量的不断增长,逐渐成为很多公司关注的另一个焦点,因为虽然做到可用,但系统响应速度也会直接影响用户的使用和满意度,如果是网站的话,也会影响搜索引擎的排名,最终影响用户的粘度和收益。
    所以,优化系统的响应速度,降低延迟,提高吞吐量,也是非常关键的。

满足以上目标原则,我们要考虑系统的实现,如何来满足以上的目标原则,我把他称为 实现原则,能够在不同的阶段,让系统都能够适应需求的变化,并在提高成本的情况下,持续满足以上几个目标原则。

来看一下实现原则:

  1. 扩展性,当今但凡谈到分布式系统,扩展性是首要考虑的一个方面,Google在这方面表现的尤为激进,可以让系统做到无限扩展,例如Spanner,用空间换效率,用规模覆盖算法的次优选。所以,扩展系统的各个部分,几乎是达到可用性、可靠性和性能要求的主要手段。
    扩展性涉及系统的方方面面,通常是俩个纬度,scale up 和 scale out,当然,在《The Art Of Scalability》中,提到的Scale Cube,是从三个不同纬度来扩展系统,也是扩展的一种方法,稍后单开一篇介绍,这里就不展开了; 

    640?wx_fmt=png


  2. 维护性,正所谓,一个系统配套好的运维工具,能够千方百计的弥补和设法绕过系统实现上的缺陷,使得系统整体可用性比较高,相反,会让系统的任何的问题都会毫无掩盖的暴露给用户,没有任何预警信息,同时也会增加发现问题和排查问题的成本。
    因此,在设计和实现一个系统的时候,如何做到容易维护是另一个重要的考量,几乎跟扩展性同样重要,当问题发生,我们如何及时的诊断和了解问题原因,甚至能够及时的做出行动,影响系统,控制损失,降低故障级别;
    (本人多次在这方面吃亏,经历了血的教训,开始把运维工具与功能开发提到同样的重要级别,确保问题能够及时发现,甚至提前预警)

  3. 成本控制,成本当然也是一个重要的方面,包括开发、维护、培训和硬件等成本,系统开发完成上线之后,硬件的持续投入会让成本不断增加,要让成本的投入看到效能的成倍增长,同时,根据业务量,伸缩成本的投入,按需开资,不过度设计和过度冗余,导致资源闲置,浪费。

二,小结:

这些原则作为在分布式系统架构设计的基本决策的原则,并不是绝对真理,在实践当中,有时候会发生冲突和矛盾,需要做出一些牺牲和平衡,例如,在实践扩展性的时候,会增加维护和开销成本,甚至会影响可靠性。

不管怎么说,在设计分布式系统的时候,关注这些原则是非常重要的,即使有时候需要做出一些牺牲和平衡,但,这就是技术,这也是生活。

三,参考:

  1. http://www.aosabook.org/en/distsys.html 《Scalable Web Architecture and Distributed Systems》

  2. https://microservices.io/articles/scalecube.html 《The Scale Cube》


原文地址:https://www.cnblogs.com/xguo/p/10549030.html

.NET社区新闻,深度好文,欢迎访问公众号文章汇总 http://www.csharpkit.com
640?wx_fmt=jpeg

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/316522.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

可持久化4--可持久化并查集

可持久化并查集 可持久化并查集 按秩合并并查集 可持久化数组 首先并查集不能采用路径压缩,这是因为一次findR操作中,fa数组的很多位置(u->ru)会发生修改,由于每次修改都需要在可持久化数组上复制产生log个新结…

ASP.NET Core 2.2中的Endpoint路由

在ASP.NET Core 2.2中,新增了一种路由,叫做Endpoint(终结点)路由。本文将以往的路由系统称为传统路由。本文通过源码的方式介绍传统路由和Endpoint路由部分核心功能和实现方法,具体功能上的差异见官方文档。在升级到AS…

AtCoder2063 [AGC005E] Sugigma The Showdown(博弈论)

problem 洛谷链接 solution 考虑一条 (u,v)(u,v)(u,v) 的红边,在蓝树上 u,vu,vu,v 两点距离 ≥3\ge 3≥3。 如果先手到达 u,vu,vu,v 其中任何一点且下一步后手行动无法抓住先手,那么这个游戏就将进入死循环了。 通过画图,你会发现这个结…

基于ASP.NET Core的模块化设计: 虚拟文件系统

土牛亲自录制的本文介绍视频Abp中文网(https://cn.abp.io/)提供翻译字幕基于ASP.NET Core的模块化设计: 虚拟文件系统简介创建模块化的应用程序很困难. 构建模块化的用户界面更加困难. 需要单独开发模块的页面和组件,但是最后要把它们集成在一起像单个UI一样创建这样的模块化架…

[学习笔记] 乱世之神杀疯了 —— K-D tree

文章目录K-D tree建树合并插入删除查询(估价函数)旋转坐标系题目练习[SDOI2012]最近最远点对[Violet]天使玩偶/SJY摆棋子[CQOI2016]K远点对[国家集训队]JZPFARThe closest M points简单题巧克力王国[BOI2007]Mokia 摩基亚[CH弱省胡策R2]TATT[BZOJ3815]卡常数[NOI2019]弹跳A sim…

【春华秋实】.NET Core之只是多看了你一眼

技术学习是一件系统性的事情,如果拒绝学习,那么自己就会落后以至于被替代。.NET也是一样,当开源、跨平台成为主流的时候,如果再故步自封,等待.NET的就是死路一条,幸好.NET Core问世了,社区反响积…

[SDOI2010]粟粟的书架

[SDOI2010]粟粟的书架 题意: 一个R * C的矩阵,每个位置都有个数page[ij],现在选定一个小矩阵范围(给左上角坐标,和右下角坐标),问这个范围内的数总和是否大于h,如果大于h的话最少选几个数aij 对于50%的数…

基于Asp.Net Core的简单社区项目源代码开源

2019年3月27号 更新版本 本项目基于 ASP.NET CORE 3.0EF CORE 3.0开发使用vs2019 sqlserver 2017(数据库脚本最低支持sql server 2012/)使用步骤:1.下载相关开发工具2.运行数据库脚本目录下的相关脚本3.默认前端账号密码: 18812345678 1234564.默认后台账号密码: admin 123456开…

[学习笔记] 如果你愿意学那么你是可以看的懂的 —— 群论与 burnside 引理和 polya 定理

群与子群 <G,op><G,op><G,op> 是一个群需要满足以下条件&#xff1a; opopop 是一个满足结合律的二元运算&#xff0c;如 *&#xff0c;。GGG 是一个集合&#xff0c;存在单位元 eee。GGG 中所有元素都有逆元。即 GGG 对 opopop 运算封闭&#xff0c;封闭简单…

为什么从前那些.NET开发者都不写单元测试呢?

楔子四年前我虽然也写了很多年代码&#xff0c;由于公司虽然规模不小&#xff0c;却并非一家规范化的软件公司&#xff0c;因此在项目中严格意义上来说并没有架构设计、也不写单元测试&#xff0c;后来有幸加入了一家公司&#xff0c;这家公司虽然也是一家小公司&#xff0c;但…

使用 xUnit 编写 ASP.NET Core 单元测试

还记得 .NET Framework 的 ASP.NET WebForm 吗&#xff1f;那个年代如果要在 Web 层做单元测试简直就是灾难啊。.NET Core 吸取教训&#xff0c;在设计上考虑到了可测试性&#xff0c;就连 ASP.NET Core 这种 Web 或 API 应用要做单元测试也是很方便的。其中面向接口和依赖注入…

记录使用 Cake 进行构建并制作 nuget 包

前段时间折腾了一下&#xff0c;总算是把我自己的图片缓存控件&#xff08;https://github.com/h82258652/HN.Controls.ImageEx&#xff09;发布到了 nuget 上&#xff0c;目前已经进入一个比较稳定的版本了&#xff0c;基本没有很严重的 bug 了。其实核心代码早就写完了&#…

DDD领域驱动设计理论篇 - 学习笔记

一、Why DDD?在加入X公司后&#xff0c;开始了ASP.NET CoreDockerLinux的技术实践&#xff0c;也开始了微服务架构的实践。在微服务的学习中&#xff0c;有一本微软官方出品的《.NET微服务&#xff1a;容器化.NET应用架构指南》是我们学习的葵花宝典&#xff0c;纵观微软官方放…

.NetCore使用skywalking实现实时性能监控

一、简介很久之前写了一篇 《.Net Core 2.0 InfluxDBGrafanaApp Metrics 实现跨平台的实时性能监控》关于NetCore性能监控的文章&#xff0c;使用InfluxdbAppMetrics进行项目性能监控&#xff0c;由于技术有限&#xff0c;在正式环境使用一段时间后&#xff0c;莫名的AppMetric…

netcore开发windows普通服务(非Web)并一键发布到服务器

netcore下开发windows服务如果是web项目的话&#xff0c;由于aspnetcore本身是支持的&#xff0c;把默认的host.Run改为host.RunAsService就可以了。但是普通的netcore的控制台项目我终于找到了如下方式来实现&#xff1a;Microsoft.Extensions.HostingSystem.ServiceProcess.S…

Hopping Rabbit

Hopping Rabbit 题意&#xff1a; 给你n个矩阵&#xff0c;每个矩阵(给出左上标和右下标)&#xff0c;现在让你给出一个点的位置&#xff0c;这个点每次只能上下左右四个方向移动&#xff0c;且移动距离为d&#xff0c;是否存在一个这样的点&#xff0c;其所有落点都不在矩阵…

直播预告 - 微软MVP为你揭秘Visual Studio 2019新特性

作为"宇宙第一IDE“的Visual Studio集成开发环境&#xff0c;已经经历了超过十几年的迭代成为一款功能丰富且高效的开发工具&#xff0c;微软自己给Visual Studio 的定位是 “更快、更可靠&#xff0c;对个人和团队更具生产力&#xff0c;更易于使用&#xff0c;并且更容易…

.NET 机器学习生态调查

机器学习是一种允许计算机使用现有数据预测未来行为、结果和趋势的数据科学方法。 使用机器学习&#xff0c;计算机可以在未显式编程的情况下进行学习。机器学习的预测可以使得应用和设备更智能。 在线购物时&#xff0c;机器学习基于历史购买推荐你可能喜欢的其他产品。 刷信用…

图中异色点对最短距离(最小生成树+线段树)

problem 给定一个 nnn 个点&#xff0c;mmm 条边的无向连通图&#xff0c;图有边权&#xff0c;每个点有一个颜色。 有 qqq 次操作&#xff0c;每次操作可更改某一个点颜色。 求每次操作后图中不同颜色点之间的最短距离。 若图中点颜色全相同&#xff0c;输出 000。 一行给…

Defend Your Country

Defend Your Country 题意&#xff1a; n个点&#xff0c;m条边的简单无向连通图&#xff0c;每个点一个权值ai,一个连通块的贡献&#xff1a;(−1)块内点数∗∑ai[点i在该连通块内](-1)^{块内点数}*\sum a_{i}[点i在该连通块内](−1)块内点数∗∑ai​[点i在该连通块内] 可以…