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系統架構師知識：高可用系統設計
高可用系統設計，常見(jiàn)于大中型互聯(lián)系統架構設計。下面為大家整理了一些關(guān)于高可用系統設計的知識，一起來(lái)了解一下!
1、系統可用性
系統可用性定義：MTTF/(MTTF+MTTR) * 100%
MTTF： mean time to failure，平均失效前時(shí)間，也就是正常運行的時(shí)間
MTTR： mean time to restoration， 平均恢復前時(shí)間,也就是故障時(shí)間
系統高可用性(High Availability)通常來(lái)描述一個(gè)IT系統經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的設計，減少計劃和非計劃停工時(shí)間，保持其服務(wù)的高度持續可用性。
影響系統可用性的因素很多，包括硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò )和環(huán)境(比如機房溫度)等，除了常見(jiàn)的CPU、內存、IO、網(wǎng)絡(luò )、鎖等因素，還需要考慮各種支持設備和系統、非技術(shù)的因素，總之，系統可用性是一個(gè)綜合因素影響的結果。
2、高可用的模式
系統高可用性的常用設計模式包括三種，包括:
(1)、主備(Active-Standby)
工作原理：主機工作，備機處于監控準備狀況;當主機宕機時(shí)，備機接管主機的一切工作，待主機恢復正常后，按使用者的設定以自動(dòng)(熱備)或手動(dòng)(冷備)方式將服務(wù)切換到主機上運行。一般需要人工干預才能回復初始狀態(tài)。
(2)、互備(Active-Active)
工作原理：兩臺主機(A標記為主,B標記為備)同時(shí)運行各自的服務(wù)工作且相互監測情況，當任一臺主機(A)宕機時(shí)，另一臺主機(B，啟用并標記為主)立即接管它的一切工作，保證工作實(shí)時(shí)可用
(3)、集群(Cluster)
工作原理：多臺具有相同能力的服務(wù)同時(shí)對外提供透明服務(wù)，所有服務(wù)之間都是Active-Active關(guān)系，并分擔處理服務(wù)請求，一般通過(guò)總控節點(diǎn)或集群軟件(例如zookeeper等)進(jìn)行高可用的控制。
3、高可用的設計
高可用的設計沒(méi)有完美的標準答案。但是根據工程經(jīng)驗，我們可以總結出高可用設計的一個(gè)重要指標：
不要有單點(diǎn)。
不要有單點(diǎn)。
不要有單點(diǎn)。
如果是在設計開(kāi)發(fā)實(shí)現和維護大中型web系統，通常我們會(huì )從互聯(lián)系統中最容易出現問(wèn)題，同時(shí)也最不容易橫向擴展的節點(diǎn)下手(包括網(wǎng)絡(luò )和存儲系統)，排查并解除系統中的薄弱環(huán)節，爭取保證整個(gè)系統中絕不出現單點(diǎn)這一死角，或者出現單點(diǎn)，但也可以通過(guò)成熟的優(yōu)化手段(緩存、隊列、sharding、負載均衡和異地容災等)實(shí)現高可用。
你可能還是會(huì )有疑問(wèn)：是不是系統中沒(méi)有單點(diǎn)了保證高可用了就一定不出事情了呢?
答案是，還是可能會(huì )出事，而且可能都是大事。今年的黑色五月份的幾起重大IT事故，無(wú)情地告訴我們，再高明的設計，碰到物理破壞或者權限控制不當而誤操作或者DDoS都有可能讓開(kāi)發(fā)和設計人員的所有心血付之東流。
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