大型网站系统与Java中间件实践 01 认识分布式

01 认识分布式
02 Java中间件
03 分布式框架

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1：分布式系统介绍

1.1 什么事分布式系统

1.1.1 分布式系统的定义

是一组联网计算机上的组件，组件之间通过消息传递来通信并协调行动。

1.1.2 分布式系统的意义

单机的缺陷：

升级单机处理能力的性价比越来越低。

单机处理能力存在瓶颈。

单机不能满足稳定性和可用性的考虑。

1.2 分布式系统的基础知识

1.2.1 组成计算机的5要素

输入 + 输出 + CPU + 内存 + 外存

计算机组成5要素

1.2.2 线程和进程

进程是CPU资源分配的最小单位。

线程是CPU资调度的最小单位。线程属于进程，一个进程内的多个线程共享进程的内存空间，而多个进程之间的内存空间是相互独立的。

互不通讯的多线程模式

互不通讯

基于共享容器协同的多线程模式

生产者和消费者模型。

共享容器协同

基于事件协同的多线程模式

事件协同

多进程模式

1.2.3 网络通信基础和知识

1.2.3.1 OSI与TCP/IP

1.2.3.2 网络IO实现方式

BIO 阻塞式IO

NIO 非阻塞式IO 基于事件驱动采用Reactor模式

AIO 异步IO

1.2.4 如何把应用丛单机扩展到分布式

1.2.4.1 输入设备的变化

人机交互的输入设备 + 系统间调用者

1.2.4.2 输出设备的变化

人家交互输出设备 + 系统间响应者

1.2.4.3 控制器的变化

1.2.3.4 运算器的变化

1.2.3.5 存储的变化

1.2.5 分布式系统的难点

1.2.5.1 缺乏全局时钟

节点时钟不一致，分布式锁

1.2.5.2 面对故障独立性

多个节点故障，怎么定位

1.2.5.3 处理单点故障

集群，单点做备份，降低垫底故障的影响范围

1.2.5.4 事物的挑战

两阶段提交 最终一致 BASE CAP Paxos

2 大型网站及架构演进过程

2.1 大型网站的特点

高并发 + 海量数据

2.2 大型网站的架构演进

2.2.1 Java技术单机构建的网站

最基本的单体应用 应用服务器和数据库服务器部署在一台机器上

单体应用

2.2.2 数据库与应用分离

将数据库服务器和应用服务器部署在不同的机器上

数据和应用分开部署

2.2.3 应用服务器集群

负载均衡

因为HTTP协议是无状态的，Session有关联用户和服务器的状态

需解决Session的问题

Session Sticky

根据Session Id在负载均衡器做路由，同一个Session Id总是路由到同一台服务器。

缺点：

1：一台服务器宕机，那么机器的会话数据全部丢失。

2：会话表示是应用层的信息，那么负载均衡服务器需要在应用层进行数据解析，开销比较大。

3：负载均衡服务器变成了一个有状态的节点。

Session 复制

增加会话同步机制，把会话数据同步到其他服务器上面。

缺点：

1：同步Session数据增加网络带宽的开销。

2：同步会导致每台服务器有集群的数据，导致Session数据的内容占用会很严重。

3：Session数据集中存储

将Session数据存储在存储服务器上。

缺点：

1：读写Session数据引入了网络操作，相对于读取本地数据来说，存在延时和不稳定 但是我们服务器通讯在内网，所以问题不大。

2：存储集群出现问题，就会影响我们的应用。

4：基于Cookie

把Session的数据存储在Cookie里面，

缺点：

1：Cookie长度限制。

2：安全性，依赖于客户端维持状态。

3：性能影响，带宽消耗：每次HTTP请求增加带宽消耗。

2.2.5 数据压力变大，读写分离

2.2.5.1 数据库读写分离

数据库主从同步，更新操作连接主库数据源，查询操作连接从库数据源

2.2.5.2 搜索引擎是一个读库

2.2.5.3 缓存

数据缓存

页面缓存

2.2.6 引入分布式存储系统

读写分离

2.2.7 数据库瓶颈

2.2.7.1 专库专用，数据垂直拆分

将不同的业务数据拆分到不同的数据库中。

不能关联查询。

2.2.7.2 数据水平分表

主键一致性

数据库拆分

2.2.8 应用面对新挑战

数据拆分，业务越来越大，项目很难修改

服务化

2.2.9 消息中间件

异步和解耦

《新程序员》：云原生和全面数字化实践50位技术专家共同创作，文字、视频、音频交互阅读

总结

以上是生活随笔为你收集整理的大型网站系统与Java中间件实践 01 认识分布式的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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