分布式:一个业务分拆多个子业务,部署在不同的服务器上
集群:同一个业务,部署在多个服务器上
单机结构
我想大家最最最熟悉的就是单机结构,一个系统业务量很小的时候所有的代码都放在一个项目中就好了,然后这个项目部署在一台服务器上就好了。整个项目所有的服务都由这台服务器提供。这就是单机结构。
那么,单机结构有啥缺点呢?我想缺点是显而易见的,单机的处理能力毕竟是有限的,当你的业务增长到一定程度的时候,单机的硬件资源将无法满足你的业务需求。此时便出现了集群模式,往下接着看。
集群结构
集群模式在程序猿界有各种装逼解释,有的让你根本无法理解,其实就是一个很简单的玩意儿,且听我一一道来。
单机处理到达瓶颈的时候,你就把单机复制几份,这样就构成了一个“集群”。集群中每台服务器就叫做这个集群的一个“节点”,所有节点构成了一个集群。每个节点都提供相同的服务,那么这样系统的处理能力就相当于提升了好几倍(有几个节点就相当于提升了这么多倍)。
但问题是用户的请求究竟由哪个节点来处理呢?最好能够让此时此刻负载较小的节点来处理,这样使得每个节点的压力都比较平均。要实现这个功能,就需要在所有节点之前增加一个“调度者”的角色,用户的所有请求都先交给它,然后它根据当前所有节点的负载情况,决定将这个请求交给哪个节点处理。这个“调度者”有个牛逼了名字——负载均衡服务器。
集群结构的好处就是系统扩展非常容易。如果随着你们系统业务的发展,当前的系统又支撑不住了,那么给这个集群再增加节点就行了。但是,当你的业务发展到一定程度的时候,你会发现一个问题——无论怎么增加节点,貌似整个集群性能的提升效果并不明显了。这时候,你就需要使用微服务结构了。
分布式结构
先来对前面的知识点做个总结。
从单机结构到集群结构,你的代码基本无需要作任何修改,你要做的仅仅是多部署几台服务器,每台服务器上运行相同的代码就行了。但是,当你要从集群结构演进到微服务结构的时候,之前的那套代码就需要发生较大的改动了。所以对于新系统我们建议,系统设计之初就采用微服务架构,这样后期运维的成本更低。但如果一套老系统需要升级成微服务结构的话,那就得对代码大动干戈了。所以,对于老系统而言,究竟是继续保持集群模式,还是升级成微服务架构,这需要你们的架构师深思熟虑、权衡投入产出比。
OK,下面开始介绍所谓的分布式结构。
分布式结构就是将一个完整的系统,按照业务功能,拆分成一个个独立的子系统,在分布式结构中,每个子系统就被称为“服务”。这些子系统能够独立运行在web容器中,它们之间通过RPC方式通信。
举个例子,假设需要开发一个在线商城。按照微服务的思想,我们需要按照功能模块拆分成多个独立的服务,如:用户服务、产品服务、订单服务、后台管理服务、数据分析服务等等。这一个个服务都是一个个独立的项目,可以独立运行。如果服务之间有依赖关系,那么通过RPC方式调用。
这样的好处有很多:
- 系统之间的耦合度大大降低,可以独立开发、独立部署、独立测试,系统与系统之间的边界非常明确,排错也变得相当容易,开发效率大大提升。
- 系统之间的耦合度降低,从而系统更易于扩展。我们可以针对性地扩展某些服务。假设这个商城要搞一次大促,下单量可能会大大提升,因此我们可以针对性地提升订单系统、产品系统的节点数量,而对于后台管理系统、数据分析系统而言,节点数量维持原有水平即可。
- 服务的复用性更高。比如,当我们将用户系统作为单独的服务后,该公司所有的产品都可以使用该系统作为用户系统,无需重复开发。
例子:
有一天,隔壁小王睡前突然有一个大胆的插法,哦不~ 大胆的想法,他要做一个在线B2C的美女网站,突然发现接下来要发了,可以赢取白富美了,不过他又想到了一个问题:
“想法都有了,就差一个程序员了”!
翻了一会通讯录后发现了楼下的小明就是个程序员啊!于是也不管几点就直接从床上跳起来,穿着拖鞋跑到楼下猛敲小明的房门。
小明这时候正在写代码,被连续的敲门声吓得写了一个bug后就去开门了。
“什么事啊?”
“呀,我是你楼上的小王啊,你还没睡啊?有事找你有事找你”
小王不管不顾的走进去,小明一阵错愕!
“小明”,小王放低了声音,“我有一个项目,绝对能发,现在就差开发了,听说你的技术很牛逼!”
“什么项目?”,小明被小王的神秘语气和一种不知哪来的自信引起了兴趣!
“一个B2C的美女网站,用户可以购买美女的时间,比如买11月15号的下午14:00-16:00,然后下订单,美女可以在这两个钟陪用户读书学习 🙂 ……” 小王绘声绘色,小明却一脸无奈。。
小王知道小明的意思,就继续吹:“到时一定赚钱的,你就是我的合伙人啊,你拿30%”。
小明不为所动…
这时候小王冒出了些许冷汗,转念一想,做出了猥琐的表情说道:“我可是楼上小王哦!”
…
总之,在小王的威逼利诱下,小明勉强答应了!
小明跟小王聊了5个晚上的需求,有时候聊着聊着就一起睡着了,慢慢理清了思路,就开始干了。
他像以前的开发那样,建立一个web工程,不断往web里边添加功能,比如订单功能,用户管理功能,商品信息管理功能等都丢到web工程里边。
在小王的催促和监督下,经过两个多月,小明终于搞完第一个初始版本!
小明和小王都测试了一遍发现没什么问题,就打算弄个服务器,然后把web项目和数据库都扔到一个tomcat里去。
上线了!!!
小王很开心,看到了自己的想法实现了,并且已经在网上可以找到!
过了好几天,网站的用户量是2,也就是只有他们2个。小王开始急了 – –
小王发现推广很重要,于是去跟他爸爸拿了几百万投放广告,他爸爸刚开始不肯,说不懂互联网,于是小王把网站发给他爸看,他爸就同意了。
小王有钱之后,就去找广告商了,于是慢慢的电视上的综艺节目有了他的美女网站的广告了!
理所当然的用户量开始越来越高了,小明发现,服务器崩了!!
并发量太大,小明觉得一个tomcat已经不行了,于是小明就告诉小王,咱们用户量越来越多了,一个服务器不行,买多两台服务器吧,小王听到用户量增加,开心的答应了。
小明把项目在每个服务器里边都放了一份,然后用nginx代理转发。
就这样可以顶了一段时间…
最近小王在后台上架了一个非常漂亮的美女,导致太多用户访问,服务器又崩了…
小明对小王说:“我们得加强一下服务器配置了,把带宽,内存和cpu都升级吧!”
于是,又顶了一段时间…
过不久又崩了!
小王开始不爽了,对小明说:“怎么搞的?怎么服务器老是不行??”
小明说:“我他妈怎么知道你是个富二代?一开始以为你是闹着玩的,谁知道用户量会增多?”
小王发现小明有点生气了,他想着不能得罪程序员,于是轻声说:“那怎么办?”
“我得重构了!每个tomcat都放着整个web工程,后台访问也就我们两个,没有并发的问题,浪费资源了。模块之间耦合度太高了,其中一个功能升级其他的也都得升级,系统扩展性也差,不能够灵活的去部署”,小明如是说!
小王有点似懂非懂的问:“那怎么重构呢?”
“用分布式!我们把整个项目工程拆分成多个子项目,每个子项目负责自己的功能,例如订单这个功能就是一个单独的系统项目,会员系统也是一个单独的系统。” 小明边说边在纸上画了一张图:
小王依然似懂非懂的问:“这样比之前有多好?”
“这样的话,我们把每个模块都拆分出来,可以灵活的部署了,比如美女商品信息这个模块被访问的量比较大,那么我们就可以单独对这个模块进行服务性能的提升,不用全部都一起提升。也降低了代码的耦合度,模块之间互不影响,这样如果以后有人加入开发,他只要负责他的模块去开发就可以了,合作也高效!” 小明说道。
“那有什么缺点没?”
“有吧,就是各个模块之间需要通信,这时候需要开发接口,增加了些工作量!不过这是值得,总比花钱去买更多服务器配置好吧!”
“恩,有道理有道理!”
于是小明就这样开始重构了他的项目,慢慢的项目的稳定性比之前的好多了。
过了6个月,项目开始盈利了,于是小王开始招兵买马,把小明踢出去。
(哈哈,没有啦,开玩笑的,最后他们在一起了!)