系统架构师知识：高可用系统设计

时间：2024-09-19 09:50:26 系统架构师我要投稿

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系统架构师知识：高可用系统设计

　　高可用系统设计，常见于大中型互联系统架构设计。下面为大家整理了一些关于高可用系统设计的知识，一起来了解一下!

系统架构师知识：高可用系统设计

　　1、系统可用性

　　系统可用性定义：MTTF/(MTTF+MTTR) * 100%

　　MTTF： mean time to failure，平均失效前时间，也就是正常运行的时间

　　MTTR： mean time to restoration，平均恢复前时间,也就是故障时间

　　系统高可用性(High Availability)通常来描述一个IT系统经过专门的设计，减少计划和非计划停工时间，保持其服务的高度持续可用性。

　　影响系统可用性的因素很多，包括硬件、软件、网络和环境(比如机房温度)等，除了常见的CPU、内存、IO、网络、锁等因素，还需要考虑各种支持设备和系统、非技术的因素，总之，系统可用性是一个综合因素影响的结果。

　　2、高可用的模式

　　系统高可用性的常用设计模式包括三种，包括:

　　(1)、主备(Active-Standby)

　　工作原理：主机工作，备机处于监控准备状况;当主机宕机时，备机接管主机的一切工作，待主机恢复正常后，按使用者的设定以自动(热备)或手动(冷备)方式将服务切换到主机上运行。一般需要人工干预才能回复初始状态。

　　(2)、互备(Active-Active)

　　工作原理：两台主机(A标记为主,B标记为备)同时运行各自的服务工作且相互监测情况，当任一台主机(A)宕机时，另一台主机(B，启用并标记为主)立即接管它的一切工作，保证工作实时可用

　　(3)、集群(Cluster)

　　工作原理：多台具有相同能力的服务同时对外提供透明服务，所有服务之间都是Active-Active关系，并分担处理服务请求，一般通过总控节点或集群软件(例如zookeeper等)进行高可用的控制。

　　3、高可用的设计

　　高可用的设计没有完美的标准答案。但是根据工程经验，我们可以总结出高可用设计的一个重要指标：

　　不要有单点。

　　如果是在设计开发实现和维护大中型web系统，通常我们会从互联系统中最容易出现问题，同时也最不容易横向扩展的节点下手(包括网络和存储系统)，排查并解除系统中的薄弱环节，争取保证整个系统中绝不出现单点这一死角，或者出现单点，但也可以通过成熟的优化手段(缓存、队列、sharding、负载均衡和异地容灾等)实现高可用。

　　你可能还是会有疑问：是不是系统中没有单点了保证高可用了就一定不出事情了呢?

　　答案是，还是可能会出事，而且可能都是大事。今年的黑色五月份的几起重大IT事故，无情地告诉我们，再高明的设计，碰到物理破坏或者权限控制不当而误操作或者DDoS都有可能让开发和设计人员的所有心血付之东流。

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