并行(parallel)指在同一时刻,有多条指令在多个处理器上同时执行。所以无论从微观还是从宏观来看,二者都是一起执行的。
并发(concurrency)指在同一时刻只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速的轮换执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果,但在微观上并不是同时执行的,只是把时间分成若干段,使多个进程快速交替的执行。
架构设计
1. 高并发 (High Concurrency)
由于分布式系统的问世,高并发(High Concurrency)通常是指通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。通俗来讲,高并发是指在同一个时间点,有很多用户同时的访问同一 API 接口或者 Url 地址。它经常会发生在有大活跃用户量,用户高聚集的业务场景中。
2. 高可用 (High Availability)
高可用HA(High Availability)是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一,它通常是指,一个系统经过专门的设计,以减少停工时间,而保持其服务的高度可用性。
3. 读写分离
为了确保数据库产品的稳定性,很多数据库拥有双机热备功能。也就是,第一台数据库服务器,是对外提供增删改业务的生产服务器;第二台数据库服务器,主要进行读的操作。
4. 冷备/热备
冷备:两个服务器,一台运行,一台不运行做为备份。这样一旦运行的服务器宕机,就把备份的服务器运行起来。冷备的方案比较容易实现,但冷备的缺点是主机出现故障时备机不会自动接管,需要主动切换服务。
热备:即是通常所说的active/standby方式,服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写。当active服务器出现故障的时候,通过软件诊测(一般是通过心跳诊断)将standby机器激活,保证应用在短时间内完全恢复正常使用。当一台服务器宕机后,自动切换到另一台备用机使用。
5. 异地多活
异地多活一般是指在不同城市建立独立的数据中心,“活”是相对于冷备份而言的,冷备份是备份全量数据,平时不支撑业务需求,只有在主机房出现故障的时候才会切换到备用机房,而多活,是指这些机房在日常的业务中也需要走流量,做业务支撑。
6. 负载均衡 (Load Balance)
负载均衡,是对多台服务器进行流量分发的负载均衡服务。可在多个实例间自动分配应用程序的对外服务能力,通过消除单点故障提升应用系统的可用性,让您实现更高水平的应用程序容错能力,从而无缝提供分配应用程序流量所需的负载均衡容量,为您提供高效、稳定、安全的服务。
7. 动静分离
动静分离是指在web服务器架构中,将静态页面与动态页面或者静态内容接口和动态内容接口分开不同系统访问的架构设计方法,进而提升整个服务访问性能和可维护性。
8. 集群
单台服务器的并发承载能力总是有限的,当单台服务器处理能力达到性能瓶颈的时,将多台服务器组合起来提供服务,这种组合方式称之为集群,集群中每台服务器就叫做这个集群的一个“节点”,每个节点都能提供相同的服务,从而成倍的提升整个系统的并发处理能力。
9. 分布式
分布式系统就是将一个完整的系统按照业务功能拆分成很多独立的子系统,每个子系统就被称为“服务”,分布式系统将请求分拣和分发到不同的子系统,让不同的服务来处理不同的请求。在分布式系统中,子系统独立运行,它们之间通过网络通信连接起来实现数据互通和组合服务。
10. CAP理论
CAP理论,指的是在一个分布式系统中,Consistency(一致性)、Availability(可用性)、Partition Tolerance(分区容错性),不能同时成立。
一致性:它要求在同一时刻点,分布式系统中的所有数据备份都相同或者都处于同一状态。
可用性:在系统集群的一部分节点宕机后,系统依然能够正确的响应用户的请求。
分区容错性:系统能够容忍节点之间的网络通信的故障。
简单的来说,在一个分布式系统中,最多能支持上面的两种属性。但显然既然是分布式注定我们是必然要进行分区,既然分区,我们就无法百分百避免分区的错误。因此,我们只能在一致性和可用性去作出选择。