如何处理高并发和单点故障

如何设计一个高并发系统?

如果你确实有真才实学,在互联网公司里,干过高并发系统,那你拿Offer,基本如探囊取物一样简单。

但你要真干过高并发系统,面试官绝对不会问这个问题,否则他就不太明智了。

因为真正干过高并发的人一定知道,脱离了业务的系统架构,都是纸上谈兵。

真正在复杂业务场景、而且还高并发的时候,这个系统架构一定很难搞。

要理解高并发,就得从高并发的根源出发——为什么会有高并发?为什么高并发就很牛X?

因为刚开始,系统都是连接数据库的,但是数据库支撑到每秒并发两三千的时候,基本就快完了。

数据库如果瞬间承载每秒5000、8000、甚至上万的并发,一定会宕机,因为比如MySQL就压根儿扛不住这么高的并发量。

所以为什么高并发牛X?

因为现在网民越来越多,很多App、网站、系统承载的都是高并发请求,高峰期每秒并发量几千都很正常。就像每年的双十一,一年比一年的峰值高,每秒并发几十万,都是洒洒水。

那么,我们可以从以下几个方面,来进行考虑:

1、系统拆分。将一个系统拆分为多个子系统,用Dubbo来搞。然后每个系统连一个数据库,这样本来就一个库,现在多个数据库,就可以抗高并发了。

2、缓存。必须得用缓存。大部分的高并发场景,都是读多写少。你完全可以在数据库和缓存里都写一份,然后读的时候,大量走缓存就行了。

3、MQ。必须得用MQ。

可能你还是会出现高并发写的场景,比如说一个业务操作里,要频繁搞数据库几十次,增删改增删改,疯了。

那你咋办?用MQ吧,大量写请求灌入MQ里,排队慢慢玩儿,后边系统消费后慢慢写,控制在MySQL承载范围之内。

4、分库分表。可能到了最后,数据库层面还是免不了抗高并发的要求,好吧,那么就将一个数据库,拆分为多个库,多个库来抗更高的并发。

然后将一个表,拆分为多个表,每个表的数据量,保持少一点,提高SQL跑的性能。

5、读写分离。多数时候,数据库可能也是读多写少,没必要所有请求,都集中在一个库上。

可以搞个主从架构,主库写入,从库读取,搞一个读写分离。读流量太多的时候,还可以加更多的从库。

6、Elasticsearch,可以考虑用ES。ES是分布式的,可以随便扩容,分布式天然就可以支撑高并发,因为动不动就可以扩容加机器,来抗更高的并发。

图片发自简书App


如何解决单点故障?

一个网站,从基础的硬件层、到操作系统层、到数据库层、到应用程序层、再到网络层,都有可能产生单点故障。

如果要有效地消除单点故障,最重要的一点,是设计的时候,要尽量避免引入单点,随着架构的变化,定期审查系统潜在的单点,也是有必要的。

大体可以从以下几个方面,来消除单点故障:

增加硬盘,做镜像。让出错的概率降低。

网卡与网线的单点问题。系统里面最容易物理损坏的就是网线,网卡绑定(NIC bonding)是一个很简单、很通用的办法,建议你配置多个网卡。

SSH服务器和Telnet服务器共存。毕竟SSH和Telnet,都不是百分之百靠谱的事;

IDC机房的单点。由于中国特色的“南北互通”,所以选择IDC机房的时候,一定要有冗余。

靠谱的DNS解析。

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