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[干货分享]三分钟读懂TT猫分布式、微服务和集群之路

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— 本帖被 不靠谱贝贝 设置为精华(2017-09-14) —
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针对新手入门的普及,有过大型网站技术架构牛人路过,别耽误浪费了时间,阅读之前,请确保有一定的网络基础,熟练使用Linux,浏览大概需要3-5分钟的时间,结尾有彩蛋。
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分布式 p*Hbc|?{Q&  
c`h/x>fa  
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小马正在经营一个在线购物网站,名叫TT猫,有商品管理、订单管理、用户管理、支付管理、购物车等等模块,每个模块部署到独立的云服务主机。 kKR Z79"7s  
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P(&9S`I  
现在,程序员小明同学浏览TT猫,想买一款牛逼的cherry机械键盘来提升己的工作效率。小明打开TT猫首页、搜索商品、浏览详情以及评论、添加购物车、下单、支付等等一系列操作。小明同学一气呵成,流畅的完成了购物,当然也花费了不少银子。 2u|} gZts  
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_o-D},f*e  
但是系统又是如何对这一系列操作,如下图错综复杂的调用关系(自行忽略部分细节)。用户看不见,模不着,整个下单过程却行走在网络之间。 jPf*qe>U  
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TT猫把所有功能模块分布部署在不同的地方,最终完成了用户一系列的请求,这大概就是一个分布式系统吧。 DIu rFDQSS  
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微服务 x\Det$3Kx  
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U ExK|t  
博主认为微服务是一种架构,也是在分布式范畴之内的。多微才叫微?在分布式系统中,微服务更加强调单一职责、轻量级通信(HTTP)、独立性并且进程隔离。 G.} 3hd0  
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V_g9oR_  
好了,没什么好说的了,实践出真知,建议大家多多了解 spring-cloud相关微服务组件。 t3)nG8> )  
@P^8?!i+  
`%x6;Ha  
TT猫,每年都会搞一些活动,比如女生最爱的光棍节(双11),夜深人静的时候会瞬间涌入大量用户,指不定就会把某个服务打趴下。 IP`;hC  
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这时候,问题来了用户下单超时,或者直接500错误,如何去解决? !v2D 18(  
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DM*mOT  
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I T)rhi:  
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负载均衡集群 Cr,UP8MO  
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f.`noZN  
这种事情怎么可以在如此重要的活动中出现,其实马爸爸提前购买了多台服务器,工程师们已分别把各个业务功能模块复制部署了多份。 byYdX'd.  
N.|Zh+!  
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每个相同功能的模块,它们构成了一个组,并以单一系统的模式加以管理。当妹子进行下单操作时,实际上是跟一个集群组发生关系,但系统会确保只跟其中一个发生了关系,具体跟谁,集群组有自己的调度算法,不要担心跟妹子发生不了关系。 N4%q-fi  
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举个古代猥琐而不淫荡的例子吧,如果你生活在古代,年18,未婚,高富帅,急需解决个人生理问题。故,你来到了传说中的风月场,咳咳,这个古代可是合法的。这时候老鸨或者大茶壶过来招呼你了,如果没有特殊要求,你会被带进一个屋里,里面有个风尘女子...... xS` %3+|  
Z,Z34:-  
M?4)U"_VE  
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#5kQn>R  
画风一转,有没有闪瞎自己的程序员万年钛合金狗眼。你可以这么理解,老鸨就是负载均衡器,内置调度算法,风尘女子就是集组其中的一个。 > _1*/o JO  
Gw*n,*pz  
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好了,言归正传,省略号自行脑补,小伙伴们看到这里可能会问了,平时生产环境中我们都用什么做负载均衡器。 _](vt,|L  
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kScq#<Y&  
  • 财大气粗的用硬件F5
  • 不差钱的使用DNS负载均衡
  • 技术牛逼的用LVS
  • 苦逼的创业型小公司只能使用Nginx
" z\T$/  
当然,负载均衡器不止以上几种,有兴趣的同学自行谷歌了解。 |A0LYKni  
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《论知行》篇中说:知其然知其所以然,简单说下这几种负载均衡器到底是如何行走于网络中的吧,学过网络的朋友大概都清楚七层网络模型。 Ql> DS~a  
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首先一张图,让大家重温一下大学基础课程。  4G&E?  
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有没有瞬间课堂书本的感觉,不过瘾?再来一张TCP/IP五层模型。 @@7<L  
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gvO}u2.:  
在每一层都工作着不同的设备,比如财大气粗,不差钱的国企使用的F5工作在4-7层,一般互联网企业使用的LVS工作在传输层,使用最广泛的Nginx工作在应用层。 ^SB?NRk  
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 2&O!<C j  
最后来聊一下DNS负载均衡,虽然DNS最原始也是最简单的方法,但是DNS负载均衡的控制权在域名服务商手里,NDS存在多级解决,缓存A记录的问题,以及网站自身无法做更多的管理。这样导致了一般中小公司很少使用。 @Hj5ZJ 3  
Y~vI@$<~(  
CN@bJo2  
当然,自身实力够硬,DNS负载均衡也是个不错的选择。下图是检测TT猫域名的A记录得到的部分信息,仅供参考,自行领悟。 f n )m$\2  
~U#afGH$  
Cfu]umZLn  
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t\E#8  
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高可用集群 Tw"u{%t  
7OX5"u!2  
C1^=se  
BpZE  
)#z c$D^U  
既然是集群,就不能够出现单点故障,如果大家关注云服务,可能会接触到以下词汇,“双机热备”,“两地三中心”等等词汇。 "Q6oPDX(  
5v"QKI  
PXG)?`^NX  
双击热备是高可用的一种体现形式,如上图所示,生产环境中我们存在两个负载均衡节点,主节点处于激活状态,另一个节点处于备用状态,当主节点意外宕机,可以通过keepalived检测并迅速切换到备用服务,保障业务正常运转。 fOCLN$x^  
-hw^3Af  
sL|*0,#K  
至于两地三中心,下图可能会让大家理解的更加透彻,图片源于网络。 9F)+p7VJq  
;<d("Yz:@Z  
yKF"\^`@  
Z`<S_PPz  
弹性云 z[X>>P3<n  
;rYL\`6L  
]3]I`e{  
小马哥为了准备双十一,购置了大量服务器,但是活动一过,平时的用户访问量并不能满足服务器的接客能力,导致大量服务器处于空窗期。  u)PB@  
hdt;_qa   
FIhq>L.q4  
+ X(@o  
这还了得,不能闲着啊,精明的小马哥一拍脑袋,组建了TT云团队。通过多年的努力开发了按量付费云、弹性IP、共享带宽等等产品为中小企业开源节流。 U;u@\E@2  
,%7>%*nhk  
TeaP\a  
故障转移 ZN#mu]jC?  
$Y* d ' >  
P}hHx<L  
l Os91+.%  
H <41H;m  
小明同学觉得这款键盘不错,美滋滋的点击购买按钮,突然跳到了登陆页面。 `~0)}K.F  
S?ELFq(g  
什么鬼,裤子我都脱了,你就给我看这个?普通用户可能不会觉得有什么问题,重新登陆一次就是了。但是小明作为一只严谨的程序猿,他想弄明白其中到底发生了什么。 4{4VC"fa  
"j-Z<F]]  
=p~k5k4  
经过仔细的查阅资料分析,小明得出了以下结论: y,'M3GGl  
6BK-(>c(6  
MJ"ug8 N  
发生以上故障,小明以为自己下单的那台服务挂机了,请求被分发到另一台服务上,但为什么会跳到登陆页面呢?作为一名程序员,小明清楚的知道服务分为有状态和无状态的,尽管我们平时的HTTP请求是无状态的,但是一般会通过cookie或者session来确定用户状态。 # 4UKkd  
k|V%*BvY>  
}2c)UQD8  
到这里,各位看官应该明白到底是个什么鬼了吧。就拿我们比较熟悉的Tomcat来说,我们的用户信息一般存储在session中,而session存储在Tomcat内存中。浏览器通过cookie中的JSESSIONID来与服务器进行认证。 L~9Q7 6w  
HZ%2WM  
CqK&J /8  
然服务器挂了,下单请求被分发到另一台服务,自然小明再也找不到他的session了。 -yyim;Nj  
A$d)xq-]K  
NMJX `  
小明同学把问题反馈给了TT猫,小马哥一看这还得了,集群都做了还差这点,于是赶紧叫工程师们拿出解决方案。 KA~eOEj M  
rywui10x*  
jlaU3qXL  
工程师最终提出了两种方案: n!Hj4~T0  
  • 服务器用户状态复制(成本大,需要软硬件支持,有延迟,存在失败的风险)
  • 统一存储用户状态(我不说话,我就笑笑)
O_=2{k~s0  
AzFd#P  
xib?XzxGo  
最终,工程师们采用第二种方案,使用Redis存储用户状态数据 b0X<)1O  
80J87\)  
Rhw- 49AWx  
总结 ?XCFR t,ol  
b$@vJ7V!  
v9*ugu[K9  
云栖社区 Uk1|y\  
yV"k:_O{  
[ 此帖被小柒2012在2017-09-14 10:38重新编辑 ]
级别: 菜鸟
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56
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88
只看该作者 沙发  发表于: 2017-09-14
Re三分钟读懂TT猫分布式、微服务和集群之路
居然全都联系上了
级别: 架构狮
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云币
1946
只看该作者 板凳  发表于: 2018-01-24
    
级别: 架构狮
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1217
云币
1946
只看该作者 地板  发表于: 2018-01-24
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