場(chǎng)景引入

現(xiàn)在，請(qǐng)假設(shè)你是一家電商公司的技術(shù)負(fù)責(zé)人，你的公司將要迎來(lái)一年一度的雙11購(gòu)物狂歡節(jié)，你需要為公司的網(wǎng)站做好充分的準(zhǔn)備，以應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的流量高峰。然而，毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)的你選擇了讓服務(wù)器在雙11結(jié)束之前打烊。然后…然后就沒(méi)有然后了。
—— 面對(duì)類(lèi)似這樣的問(wèn)題，我們可以考慮對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行“擴(kuò)展”。

何為擴(kuò)展？

提高系統(tǒng)的處理能力。

為何擴(kuò)展？

只要產(chǎn)品增長(zhǎng)，就會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)負(fù)載的增長(zhǎng)，包括但不限于：數(shù)據(jù)量、流量、業(yè)務(wù)復(fù)雜性。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載增加時(shí)，系統(tǒng)就可能會(huì)出現(xiàn)性能瓶頸、響應(yīng)時(shí)間變慢、甚至崩潰等問(wèn)題。

類(lèi)比：?jiǎn)T工的能力若跟不上公司業(yè)務(wù)發(fā)展速度，就會(huì)出現(xiàn)項(xiàng)目延期、交付質(zhì)量不佳，甚至跑路。

而擴(kuò)展就是解決此類(lèi)系統(tǒng)性能和可靠性問(wèn)題的常用方法，以提高業(yè)務(wù)效率和可靠性，從而獲得商業(yè)效益。

垂直擴(kuò)展

定義

垂直擴(kuò)展指的是通過(guò)升級(jí)單臺(tái)服務(wù)器的硬件配置來(lái)提高系統(tǒng)的處理能力和可靠性?？梢栽黾臃?wù)器的內(nèi)存、CPU、帶寬等硬件資源，從而實(shí)現(xiàn)垂直擴(kuò)展。不需要變動(dòng)系統(tǒng)邏輯，引入額外依賴。

類(lèi)比：提高員工的工作能力，以提高效率。

優(yōu)點(diǎn)

主要是簡(jiǎn)單，復(fù)雜度低，易于維護(hù)。

缺點(diǎn)

一個(gè)人的能力再怎么厲害，也是有限的；一旦遇上生病、請(qǐng)假，業(yè)務(wù)就停轉(zhuǎn)了。

• 單臺(tái)服務(wù)器的性能和資源有天花板，無(wú)法無(wú)限制地進(jìn)行擴(kuò)展

• 升級(jí)硬件需要停機(jī)維護(hù)，可能會(huì)影響系統(tǒng)的可用性

• 單點(diǎn)故障問(wèn)題

• 不夠靈活，無(wú)法根據(jù)業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整

思考

如果負(fù)載不斷增長(zhǎng)，即使機(jī)器永不宕機(jī)，此時(shí)通過(guò)升級(jí)硬件配置帶來(lái)的效果已經(jīng)跟不上了，該怎么辦？

水平擴(kuò)展

定義

水平擴(kuò)展（也叫橫向擴(kuò)展），指通過(guò)增加服務(wù)器數(shù)量（或者資源池中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量）來(lái)提高系統(tǒng)的處理能力和可靠性?？梢詫⒄?qǐng)求分發(fā)到多臺(tái)服務(wù)器上，以分?jǐn)倷C(jī)器負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展。

類(lèi)比：加人。三個(gè)臭皮匠，頂過(guò)一個(gè)諸葛亮。

優(yōu)點(diǎn)

• 通過(guò)增加服務(wù)器/節(jié)點(diǎn)數(shù)量來(lái)提高系統(tǒng)的并發(fā)處理能力，突破單點(diǎn)限制

• 無(wú)需停機(jī)維護(hù)，絲滑升級(jí)，系統(tǒng)可用性有保證

• 提供冗余節(jié)點(diǎn)，即使單點(diǎn)故障也可以持續(xù)提供服務(wù)，保證系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性

• 靈活性高，可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整服務(wù)器數(shù)量以適應(yīng)業(yè)務(wù)

缺點(diǎn)

主要是起步成本高，且難以維護(hù)，因?yàn)橐肓恕胺植际健薄?/p>

• 數(shù)據(jù)一致性：數(shù)據(jù)同步、分布式事務(wù)等

• 通信成本：機(jī)器間需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，可能會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬成本

• 其他：容錯(cuò)、負(fù)載不均等

trade-off

在選擇水平擴(kuò)展和垂直擴(kuò)展方案時(shí)，需要根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求來(lái)進(jìn)行綜合考慮。

1. 流量特點(diǎn)：如果需要處理大量并發(fā)請(qǐng)求，可以選擇水平擴(kuò)展方案；如果需要提高單個(gè)請(qǐng)求的處理速度和穩(wěn)定性，可以選擇垂直擴(kuò)展方案。

2. 計(jì)算特點(diǎn)：水平擴(kuò)展通常用于處理不斷增加的流量或工作負(fù)載，而垂直擴(kuò)展通常用于處理需要更多處理能力的資源密集型任務(wù)或應(yīng)用程序。

3. 長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮：到目前為止，單個(gè)節(jié)點(diǎn)只能垂直擴(kuò)展，可能無(wú)法滿足未來(lái)的需求。而水平擴(kuò)展提供了擴(kuò)展的靈活性，可以通過(guò)添加更多機(jī)器來(lái)提高業(yè)務(wù)的性能上限。

4. 成本考慮：水平升級(jí)具有更高的前期硬件支出。如果預(yù)算有限，并且需要快速且廉價(jià)地向基礎(chǔ)架構(gòu)添加更多容量，則垂直擴(kuò)展可能會(huì)更好。

5. 可靠性：支持水平擴(kuò)展的系統(tǒng)會(huì)更可靠。它確保系統(tǒng)不依賴于單臺(tái)計(jì)算機(jī)，并增加冗余。當(dāng)一臺(tái)機(jī)器發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)機(jī)器仍然可以提供服務(wù)。

6. 發(fā)布要求：水平擴(kuò)展無(wú)需停機(jī)，可以提供更連續(xù)絲滑的升級(jí)過(guò)程。

7. 地理位置：如果業(yè)務(wù)擴(kuò)展到國(guó)際客戶，必須做水平擴(kuò)展。

思考

如何保證在水平擴(kuò)展后，請(qǐng)求可以被分發(fā)到盡可能合適的機(jī)器上，以提高系統(tǒng)的整體效率？文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-564727.html

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