走进分布式系统(分布式系统简介)

分布式系统简介

分布式系统的架构演变过程

讲在前面，首先我们要了解，并非所有的业务都需要使用到分布式的系统架构，它只是作为技术演进的一个方向，在不同的场景下，演进的方向是不同的，但最初的技术架构都大同小异，差不多都是一个单体应用架构。在一般情况下，可以把架构演变的过程分为几个不同的阶段：初创期、发展期、成熟期。

初创期

在这个时期，公司有新的产品问世，在没有经过用户使用、指正、迭代等环节是不可能直接就到一个完善的效果。在这个阶段的业务对技术就一个要求：快。技术架构相对来说也比较简单，一台服务器需要同时兼任应服务器、数据库服务器等职责。

发展期

初期产品经过了市场的考验之后来到了发展期，此时已经有一定数量用户的支持，同时在完善业务的过程中不断的将新功能加入到产品中，随着功能的增加，原有的系统会越来越缓慢，技术架构也会越来越复杂，这时可以通过优化系统和升级架构的方式解决发展期所遇到的问题。

优化系统就是在原有的系统技术架构之上对模块进行划分，代码进行重构、SQL优化、增加缓存等方式来提升系统运行速度，这种方式相对于升级架构来说相对温和平稳，用户在体验上也能得到显著的提升。但随着系统功能的增加以及业务场景复杂度的不断加深，很快就会有新的问题出现，这时就可以采用升级架构的方式来进行优化。

升级架构无非就是拆，拆功能、拆服务、拆服务器、拆数据库等。经过架构升级这个步骤后系统可以支撑比较长期的业务发展，但是也有很明显的缺点，工作流庞大，开发周期长等问题。

成熟期

企业以及产品经历了市场的洗礼趋于稳定，技术架构也基本成熟，这时发展的核心就是求精和求稳，也就是要保证系统性能的优化以及数据的安全。在优化这个角度来说，无非就是缓存、网络等任意优化手段，数据安全主要是实现系统高可用、数据备份、漏洞分析等。

用户规模对应的系统演进

所处阶段	演进过程
初创期	技术压力小，单体架构足以支撑
发展期	用户规模及需求对系统产生压力，进行系统架构优化升级
成熟期	业务及系统架构趋于稳定，逐渐考虑性能优化及安全等细节问题

分布式系统的架构是由于系统的发展，随着技术的演进而出现的，在做技术选型的时候要根据实际的业务情况及用户规模进行选型。

分布式系统的特性

什么是分布式系统

百科解释

分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性,所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此,网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件(特别是操作系统),而不是硬件。

这里可以进行简单的理解，如果一个系统正常运行的条件是需要多个相关系统/子系统进行配合共同协作且分布在不同的服务器上，这个整体来说就是一个分布式系统

特性

资源共享

在分布式系统架构下，不同系统之间存在一定的通信，这里就涉及到数据以及资源的共享，比如共同的数据库、文件系统等。

高内聚低耦合

分布式系统一定是高内聚低耦合的系统，单独模块或子系统的异常故障不会影响整体系统的运行。

扩展性

分布式系统的扩展一般来说比较简易，通过简单的步骤即可实现，这里就是水平扩展的思想。

分布式系统带来的问题

分布式系统虽然可以解决单机系统的性能、速度、用户体验等问题，但同时也伴随着其他的疑难杂症。

技术复杂度

技术架构演进后变得更加复杂，不再像单体架构那样只管增加、读取、更新、删除就可以了，相对来说，对于开发和运维人员的要求以及成本也在增加，学习成本亦如此。

网络稳定性

不同的子系统与节点均是采用网络通信，但网络无法保证时时刻刻可用，总会经历延时、中断等情况，所以使用分布式系统一定要考虑网络出现问题后的解决手段。

分布式中间件简介

什么是分布式中间件

采用分布式系统架构不可避免会带来很多单机系统不用考虑的问题，为了解决这些问题，就一定需要引入一些新的工具，中间件就是解决这些问题的工具之一，它主要用于协调不同业务系统之间的工作。

常用的分布式中间件

数据库中间件MyCat

前端用户采用MySQL的客户端和命令访问，后端实现数据库的分库分表，可以将它当做一个数据库的代理工具。

消息中间件RocketMQ

由阿里开源的使用Java开发的消息中间件，用于消息的异步发送、消息限流、延时队列等。

缓存中间件Redis

支持key-value存储，内存级数据库，可以解决分布式锁等问题。