简单几步带你看懂高可用的服务端架构方案

一、简单背景

很多公司都会有自己的步带一套高可用的服务端架构方案，但作为测试人员，看懂虽然测试了系统的高可构方很多功能，但是服务很多同学并不是很清楚服务端的整体架构设计。对于高可用、端架可扩展、简单负载均衡的步带概念还是停留在概念的层面，没有实际的看懂理解。因此本文用以下几步带你快速看懂高可用的高可构方服务端架构方案。

二、服务服务端架构方案

2.1 单机方案

1)浏览器通过DNS-server，端架域名解析到ip

2)浏览器通过ip访问web-server

缺点：

1)非高可用，简单web-server挂了整个系统就挂了

2)扩展性差，步带当吞吐量达到web-server上限时，看懂无法扩容

2.2 DNS轮询方案

DNS轮询：通过在DNS-server上对一个域名设置多个ip解析，来扩充web-server性能及实施负载均衡的技术

1)多部署几份web-server，1个tomcat抗1000，亿华云部署3个tomcat就能抗3000

2)在DNS-server层面，域名每次解析到不同的ip

优点：

1)零成本：在DNS-server上多配几个ip即可，功能也不收费

2)部署简单：多部署几个web-server即可，原系统架构不需要做任何改造

3)负载均衡：变成了多机，但负载基本是均衡的

缺点：

1)非高可用：DNS-server只负责域名解析ip，这个ip对应的服务是否可用，DNS-server是不保证的，假设有一个web-server挂了，部分服务会受到影响

2)扩容非实时：DNS解析有一个生效周期

3)暴露了太多的外网ip

2.3 nginx方案

nginx：一个高性能的web-server和实施反向代理的软件

1)站点层与浏览器层之间加入了一个反向代理层，利用高性能的nginx来做反向代理

2)nginx将http请求分发给后端多个web-server

优点：

1)DNS-server不需要动

2)负载均衡：通过nginx来保证

3)只暴露一个外网ip，nginx->tomcat之间使用内网访问

4)扩容实时：nginx内部可控，随时增加web-server随时实时扩容

5)能够保证站点层的可用性：任何一台tomcat挂了，nginx可以将流量迁移到其他tomcat

缺点：

1)时延增加+架构更复杂了：中间多加了一个反向代理层

2)反向代理层成了单点，非高可用

2.4 keepalived方案

keepalived：一款用来检测服务状态存活性的软件，常用来做高可用

1)做两台nginx组成一个集群，分别部署上keepalived，服务器租用设置成相同的虚IP，保证nginx的高可用

2)当一台nginx挂了，keepalived能够探测到，并将流量自动迁移到另一台nginx上，整个过程对调用方透明

优点：

1)解决了高可用的问题

缺点：

1)资源利用率只有50%

2)nginx仍然是接入单点

2.5 LVS/F5方案

LVS：Linux Virtual Server，使用集群技术，实现在linux操作系统层面的一个高性能、高可用、负载均衡服务器

F5：一个高性能、高可用、负载均衡的硬件设备

1)可以通过lvs来扩展多个nginx

2)通过keepalived+VIP的方案可以保证可用性

优点：

1)解决了nginx是单点接入的问题

缺点：

1)LVS依然是单点接入

2.6 终极方案

水平扩展，才是解决性能问题的根本方案，能够通过加机器扩充性能的方案才具备最好的扩展性

1)通过DNS轮询来线性扩展入口lvs层的性能

2)通过keepalived来保证高可用

3)通过lvs来扩展多个nginx

4)通过nginx来做负载均衡

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