高可用架構(gòu)最全詳解(八大主流架構(gòu)方案)

作者：mikechen 2024-05-17 10:00:52

通過(guò)監(jiān)控和警報(bào)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)健康狀態(tài)和性能指標(biāo)，并在發(fā)生異常或超過(guò)預(yù)設(shè)閾值時(shí)發(fā)出警報(bào)的系統(tǒng)。

高可用架構(gòu)對(duì)于大型網(wǎng)站非常重要，也是大廠重點(diǎn)考察的內(nèi)容，下面詳解8大主流的高可用架構(gòu)解決方案。

高可用架構(gòu)

高可用架構(gòu)（High Availability Architecture），是指在任何情況下都能確保系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，且服務(wù)不中斷的設(shè)計(jì)方法。

高可用架構(gòu)的設(shè)計(jì)、和實(shí)施，是一個(gè)復(fù)雜而系統(tǒng)化的過(guò)程，需要綜合考慮：硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)......等多個(gè)方面。

總之，要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性，需要考慮硬件、以及軟件...等來(lái)綜合考慮，下面我就詳解常見(jiàn)的8大高可用架構(gòu)方案。

我們的系統(tǒng)都是部署在物理服務(wù)器上的，無(wú)論是自建，還是部署到云上，本質(zhì)都是物理服務(wù)器。

這時(shí)候，就會(huì)涉及到非常重要的硬件服務(wù)器的高可用了。

比如：多臺(tái)硬件服務(wù)器、多塊硬盤(pán)......等，需要確保單點(diǎn)硬件故障，導(dǎo)致的系統(tǒng)停機(jī)。

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這個(gè)時(shí)候，第一優(yōu)先：就需要考慮到架構(gòu)的冗余，出現(xiàn)故障，是否可用馬上切換。

這就是典型的高可用硬件的設(shè)計(jì)原則，比如：

消除單點(diǎn)故障: 確保每個(gè)硬件組件都有備份、或冗余設(shè)計(jì)。
冗余配置: 通過(guò)冗余電源、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等，增強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。
自動(dòng)化管理: 利用監(jiān)控和管理工具，實(shí)現(xiàn)硬件故障的自動(dòng)檢測(cè)、和處理。
定期測(cè)試和維護(hù): 定期進(jìn)行硬件故障演練和維護(hù)，確保在實(shí)際故障發(fā)生時(shí)系統(tǒng)能迅速恢復(fù)。

這些都是典型的高可用服務(wù)器方案，可用根據(jù)自己的情況，來(lái)綜合考慮使用。

負(fù)載均衡不僅可以提升系統(tǒng)的性能，另一個(gè)重要的作用：還可以極大的提升可用性。

原因：很簡(jiǎn)單，如果負(fù)載的機(jī)器出現(xiàn)了故障，可以快速把新的服務(wù)器來(lái)替換。

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這里，主要包含常見(jiàn)的兩大類(lèi)：

1、硬件負(fù)載均衡器

使用硬件負(fù)載均衡設(shè)備，比如：F5 Big-IP、Cisco ACE...將網(wǎng)絡(luò)流量分配到多個(gè)服務(wù)器或服務(wù)節(jié)點(diǎn)，提高系統(tǒng)的可用性和性能。

硬件負(fù)載最大的好處就是性能高，最大的缺點(diǎn)也是一樣：就是貴。

2、軟件負(fù)載均衡器

由于硬件比較貴，所以，后續(xù)出現(xiàn)大量的軟件負(fù)載均衡。

比如：Nginx、HAProxy.....等軟件負(fù)載均衡來(lái)分發(fā)流量，增強(qiáng)應(yīng)用層的高可用性。

高可用數(shù)據(jù)，在架構(gòu)設(shè)計(jì)上是非常重要的，因?yàn)椋簲?shù)據(jù)是最寶貴的。

所以，必須保證數(shù)據(jù)備份，這是大家容易做到，但大家經(jīng)常忽視的。

比如：

全量備份: 對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行完全備份，優(yōu)點(diǎn)是恢復(fù)時(shí)只需一次操作即可完成，但備份時(shí)間長(zhǎng)、占用存儲(chǔ)空間大。
增量備份: 只備份自上次備份以來(lái)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，優(yōu)點(diǎn)是備份速度快、占用空間少，但恢復(fù)時(shí)需依次應(yīng)用所有增量備份。
每日備份: 適用于重要數(shù)據(jù)，每天進(jìn)行全量或增量備份，確保數(shù)據(jù)盡可能最新。
每周備份: 適用于變化不頻繁的數(shù)據(jù)，每周進(jìn)行一次全量備份，配合每日增量、或差異備份。
異地備份: 將備份數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，確保在本地災(zāi)難發(fā)生時(shí)數(shù)據(jù)仍然安全。

可以結(jié)合自己的情況，來(lái)最終選擇備份的方案。

高可用安全，是指在設(shè)計(jì)和配置上確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)不僅具備高可用性，同時(shí)也需要考慮數(shù)據(jù)的安全。

比如：

數(shù)據(jù)加密: 對(duì)備份數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，防止在傳輸、和存儲(chǔ)過(guò)程中被竊取、或篡改。
傳輸加密: 使用TLS/SSL加密網(wǎng)絡(luò)傳輸，確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中不被竊取、或篡改。
訪問(wèn)控制: 實(shí)施嚴(yán)格的訪問(wèn)控制策略，確保只有授權(quán)人員、和系統(tǒng)能夠訪問(wèn)備份數(shù)據(jù)。
合規(guī)性: 確保備份、和恢復(fù)流程，符合行業(yè)法規(guī)和企業(yè)內(nèi)部的安全、和隱私政策。

這些都可以有效提升系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的高可用性、和安全性，確保系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。