網(wǎng)站抗壓,分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的4個(gè)維度

網(wǎng)站抗壓,分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)是必需的,主要思路為:通過(guò)添加或減少服務(wù)器數(shù)量,提高網(wǎng)站伸縮性(擴(kuò)展性);提供故障轉(zhuǎn)移(高可用);安全防護(hù)(例如負(fù)載均衡設(shè)備上做一些過(guò)濾,黑白名單等處理)等方式來(lái)解決網(wǎng)站訪問量大壓力大的問題。這種設(shè)計(jì)方法可以形象的理解為:將一個(gè)人干很忙很累的活,分給多個(gè)人去做,團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

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負(fù)載均衡
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分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以通過(guò)負(fù)載均衡算法來(lái)解決網(wǎng)站訪問量大,壓力大超負(fù)荷的問題。專業(yè)一點(diǎn)的解釋,負(fù)載均衡(Load Balance)是將負(fù)載(如前端的訪問請(qǐng)求)進(jìn)行平衡、(通過(guò)負(fù)載均衡算法)分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)操作單元(服務(wù)器,中間件)上進(jìn)行執(zhí)行。跟我們現(xiàn)實(shí)生活中分配任務(wù)的方式類似,負(fù)載均衡算法有很多種,如輪詢、隨機(jī)、加權(quán)輪詢、加權(quán)隨機(jī)、最小連接選,總而言之,就是找出最空閑的那一個(gè),將任務(wù)分配給他。
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數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化
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分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化是一個(gè)非常重要的問題,由于數(shù)據(jù)量大、訪問量大,數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化顯得尤為重要。數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化可以從架構(gòu)優(yōu)化、硬件優(yōu)化、DB優(yōu)化、SQL優(yōu)化四個(gè)維度入手。
查詢優(yōu)化是提高查詢性能的關(guān)鍵因素之一。由于涉及大量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸,因此查詢處理和優(yōu)化就成為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)提高查詢性能的關(guān)鍵因素之一。存取優(yōu)化也是一個(gè)重要的問題。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中要注意解決分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)、查詢處理和優(yōu)化、事務(wù)管理及并發(fā)控制和目錄管理等問題。
在分布式系統(tǒng)中,為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可靠性,通常采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是指將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是由一組數(shù)據(jù)組成的,這組數(shù)據(jù)分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的不同的計(jì)算機(jī)上,網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立處理的能力(稱為場(chǎng)地自治),可以執(zhí)行局部應(yīng)用。同時(shí),每個(gè)節(jié)點(diǎn)也能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)執(zhí)行全局應(yīng)用。
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分布式數(shù)據(jù)緩存
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數(shù)據(jù)緩存也是分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。在分布式系統(tǒng)中,為了提高系統(tǒng)的性能和可用性,通常采用緩存來(lái)減輕數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力。分布式緩存是指在分布式系統(tǒng)中,把一些熱門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到離用戶近、離應(yīng)用近的位置,并盡量存儲(chǔ)到更快的設(shè)備,以減少遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t,讓用戶和應(yīng)用可以很快訪問到想要的數(shù)據(jù)。
分布式緩存的實(shí)現(xiàn)方式有很多,其中比較常見的是使用Redis或Memcached等緩存中間件。在Java中,Spring Cache是一個(gè)比較流行的緩存框架,它提供了對(duì)多種緩存中間件的支持,包括Redis、Ehcache、Guava等。在使用分布式緩存時(shí),需要考慮緩存一致性問題。常見的解決方案包括:基于時(shí)間戳的緩存更新、基于版本號(hào)的緩存更新、基于鎖機(jī)制的緩存更新等。

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異步處理
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分布式系統(tǒng)中異步處理是非常重要的,因?yàn)樗梢蕴岣呦到y(tǒng)的并發(fā)性和吞吐量。異步處理可以讓系統(tǒng)在等待某些操作完成時(shí)不會(huì)阻塞,而是繼續(xù)執(zhí)行其他操作。這樣可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和吞吐量。
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CDN加速
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CDN加速可以提高分布式系統(tǒng)的性能和可靠性。CDN是一種分布式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),它可以將內(nèi)容緩存到離用戶更近的地方,從而減少用戶訪問內(nèi)容時(shí)的延遲和帶寬消耗。