平時(shí)開發(fā)或者面試中進(jìn)場聽到集群、分布式、負(fù)載均衡等系列的名詞，他們之間有什么聯(lián)系呢，本文就簡要的拋磚引玉一下。

集群

1.什么是集群

集群一般指的是服務(wù)器集群。集群其實(shí)就是一組相互獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，通過高速的網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而很多服務(wù)器集中起來一起進(jìn)行同一種服務(wù)，在客戶端看來就像是只有一個(gè)服務(wù)器，對用戶來說無感知。

2.集群的優(yōu)勢

1、高性能

例如有1千臺服務(wù)器同時(shí)計(jì)算運(yùn)行，其運(yùn)行效率肯定遠(yuǎn)大于單機(jī)的運(yùn)行效率。

2、高性價(jià)比

通過使用普通的服務(wù)器，使用集群組合其性能也能達(dá)到昂貴的小型機(jī)服務(wù)器的性能，但是價(jià)格缺很低，能夠節(jié)約大量資金可謂性價(jià)比滿滿，這也是后來國內(nèi)大型電商等逐步去除IOE的目的。

3、可伸縮性

例如平時(shí)業(yè)務(wù)最多需要10臺服務(wù)器，但是考慮到大促（比如618、雙11）這些促銷搶購節(jié)點(diǎn)，需要瞬時(shí)的強(qiáng)大并發(fā)承載。這就可以提前預(yù)估服務(wù)器，在極端的情況下，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的服務(wù)器擴(kuò)容。

3.集群的分類

集群一般分為以下三種類型：

• 負(fù)載均衡集群（Load balancing clusters）簡稱LBC
• 高可用性集群（High-availability clusters）簡稱HAC
• 高性能計(jì)算集群（High-perfomance clusters）簡稱HPC

一般我們平時(shí)接觸最多的就是負(fù)載均衡集群，通過前端 Nginx 把請求分發(fā)給后端的不同后端web服務(wù)器，通過隨機(jī)算法或者權(quán)重算法等對流量的分?jǐn)偙ＷC系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
高可用性集群和負(fù)載均衡有點(diǎn)類似，但是它一般都是按照主從模式來進(jìn)行的，比如一主一從，一主多從等模式。其側(cè)重點(diǎn)在于主節(jié)點(diǎn)有異常，從節(jié)點(diǎn)能夠快速切換保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
高性能計(jì)算集群一般都是運(yùn)用在大量計(jì)算型的業(yè)務(wù)上，比如挖礦都是用的高性能集群來進(jìn)行密集的操作。

負(fù)載均衡

在服務(wù)器集群中，需要有一臺服務(wù)器充當(dāng)調(diào)度者的角色，用戶的所有請求都會(huì)首先由它接收，調(diào)度者再根據(jù)每臺服務(wù)器的負(fù)載情況將請求分配給其中的一臺后端服務(wù)器去處理。

在這個(gè)過程中，調(diào)度者如何合理分配任務(wù)，保證所有后端服務(wù)器都將性能充分發(fā)揮，從而保持服務(wù)器集群的整體性能最優(yōu)，這就是負(fù)載均衡。

分布式

分布式是指將不同的業(yè)務(wù)分布在不同的地方，而集群則是將幾臺服務(wù)器集中在一起，實(shí)現(xiàn)同一業(yè)務(wù)。

分布式中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，都可以做集群，而集群并不一定就是分布式的。

分布式數(shù)據(jù)一致性

分布式系統(tǒng)中，解決了負(fù)載均衡的問題后，另外一個(gè)問題就是數(shù)據(jù)的一致性了。

在分布式集群中，很難保障數(shù)據(jù)的一致性，在以往的單節(jié)點(diǎn)服務(wù)中，通常使用鎖來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生并發(fā)沖突時(shí) 通過對鎖的持有獲得對象的操作權(quán)，從而保證數(shù)據(jù)在同一時(shí)刻只允許被一個(gè)請求操作。

如果在集群中，若同樣采用鎖的機(jī)制，那么需要一臺節(jié)點(diǎn)用來管理分配鎖，當(dāng)其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行請求前，首先去獲取鎖從而獲得執(zhí)行權(quán)。不過這樣會(huì)產(chǎn)生單節(jié)點(diǎn)問題，即管理鎖的節(jié)點(diǎn)掛掉了，那么整個(gè)集群將無法工作。同時(shí)，由于鎖的機(jī)制會(huì)使整個(gè)集群變成串行化單節(jié)點(diǎn)的形式，也失去了集群的意義。

所以，在集群中需要一種高容錯(cuò)的分布式一致性算法，因此提出了Paxos算法。在Paxos算法的基礎(chǔ)上后續(xù)有出現(xiàn)了：ZAB、Raflt等算法。Raft算法也是解決分布式系統(tǒng)一致性問題的，與 Paxos 實(shí)現(xiàn)的功能相同，相對來說更容易實(shí)現(xiàn)和理解。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-537247.html

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