大家好,如果您还对高可用服务器不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享高可用服务器的知识,包括服务器领域讲的的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!
一、如何构建高可用的分布式系统
开源软件已经成为许多大型网站的基本组成部分,随着这些网站的逐步壮大,他们的网站架构和一些指导原则也出现在开发者们的面前,给予切实有用的指导和帮助。本文旨在介绍一些核心问题以及通过构建模块来制作大型网站,实现最终目标。这篇文章主要侧重于Web系统,并且也适用于其他分布式系统。 Web分布式系统设计的原则构建并运营一个可伸缩的Web站点或应用程序到底指的是什么?在最初,仅是通过互联网连接用户和访问远程资源。和大多数事情一样,当构建一个Web服务时,需要提前抽出时间进行规划。了解大型网站创建背后的注意事项以及权衡可能会给你带来更加明智的决策,当你在创建小网站时。下面是设计大型Web系统时,需要注意的一些核心原则: 1.可用* 2.*能 3.可靠* 4.可扩展 5.易管理 6.成本上面的这些原则给设计分布式Web架构提供了一定的基础和理论指导。然而,它们也可能彼此相左,例如实现这个目标的代价是牺牲成本。一个简单的例子:选择容量,仅通过添加更多的服务器(可伸缩*),这个可能以易管理(你不得不操作额外的服务器)和成本作为代价(服务器价格)。无论你想设计哪种类型的Web应用程序,这些原则都是非常重要的,甚至这些原则之间也会互相羁绊,做好它们之间的权衡也非常重要。基础当涉及到系统架构问题时,这几件事情是必须要考虑清楚的:什么样的模块比较合适?如何把它们组合在一起?如何进行恰当地权衡?在扩大投资之前,它通常需要的并不是一个精明的商业命题,然而,一些深谋远虑的设计可以帮你在未来节省大量的时间和资源。讨论的重点几乎是构建所有大型Web应用程序的核心:服务、冗余、分区和故障处理能力。这里的每个因素都会涉及到选择和妥协,特别是前面所讨论的那些原则。解释这些核心的最佳办法就是举例子。图片托管应用程序有时,你会在线上传图片,而一些大型网站需要托管和传送大量的图片,这对于构建一个具有成本效益、高可用*并具有低延时(快速检索)的架构是一项挑战。在一个图片系统中,用户可以上传图片到一个中央服务器里,通过网络连接或API对这些图片进行请求,就像Flickr或者Picasa。简单点,我们就假设这个应用程序只包含两个核心部分:上传(写)图片和检索图片。图片上传时最好能够做到高效,传输速度也是我们最关心的,当有人向图片发出请求时(例如是一个Web页面或其他应用程序)。这是非常相似的功能,提供Web服务或内容分发网络(一个CDN服务器可以在许多地方存储内容,所以无论是在地理上还是物理上都更加接近用户,从而导致更快的*能)边缘服务器。该系统需要考虑的其他重要方面: 1.图片存储的数量是没有限制的,所以存储应具备可伸缩,另外图片计算也需要考虑 2./请求需要做到低延迟 3.用户上传一张图片,那么图片就应该始终在那里(图片数据的可靠*) 4.系统应该易于维护(易管理) 5.由于图片托管不会有太高的利润空间,所以系统需要具备成本效益图1是个简化的功能图图1图片托管系统的简化结构图在这个例子中,系统必须具备快速、数据存储必须做到可靠和高度可扩展。构建一个小型的应用程序就微不足道了,一台服务器即可实现托管。如果这样,这篇文章就毫无兴趣和吸引力了。假设我们要做的应用程序会逐渐成长成Flickr那么大。服务当我们考虑构建可伸缩的系统时,它应有助于解耦功能,系统的每个部分都可以作为自己的服务并且拥有清晰的接口定义。在实践中,这种系统设计被称作面向服务的体系结构(SOA)。对于此类系统,每个服务都有它自己的独特功能,通过一个抽象接口可以与外面的任何内容进行互动,通常是面向公众的另一个服务 API。把系统分解成一组互补*的服务,在互相解耦这些操作块。这种抽象有助于在服务、基本环境和消费者服务之间建立非常清晰的关系。这种分解可以有效地隔离问题,每个块也可以互相伸缩。这种面向服务的系统设计与面向对象设计非常相似。在我们的例子中,所有上传和检索请求都在同一台服务器上处理。然而,因为系统需要具备可伸缩*,所以把这两个功能打破并集成到自己的服务中是有意义的。快进并假设服务正在大量使用;在这种情况下,很容易看到写图片的时间对读图片时间有多大影响(他们两个功能在彼此竞争共享资源)。根据各自体系,这种影响会是巨大的。即使上传和速度相同(这是不可能的,对于大多数的IP网络来说,速度:上传速度至少是3:1),通常,文件可以从缓存中读取,而写入,最终是写到磁盘中(也许在最终一致的情况下,可以被多写几次)。即使是从缓存或者磁盘(类似SSD)中读取,数据写入都会比读慢(Pole Position,一个开源DB基准的开源工具和结果)。这种设计的另一个潜在问题是像Apache或者Ligd这些Web服务器通常都会有一个并发连接数上限(默认是500,但也可以更多),这可能会花费高流量,写可能会迅速消掉所有。既然读可以异步或利用其他*能优化,比如gzip压缩或分块传输代码,Web服务可以快速切换读取和客户端来服务于更多的请求,超过每秒的最大连接数(Apache的最大连接数设置为500,这种情况并不常见,每秒可以服务几千个读取请求)。另一方面,写通常倾向于保持一个开放的进行持续上传,所以,使用家庭网络上传一个1 MB的文件花费的时间可能会超过1秒,所以,这样的服务器只能同时满足500个写请求。图2:读取分离规划这种瓶颈的一个非常好的做法是把读和写进行分离,如图2所示。这样我们就可以对它们单独进行扩展(一直以来读都比写多)但也有助于弄明白每个点的意思。这种分离更易于排除故障和解决规模方面问题,如慢读。这种方法的优点就是我们能够彼此独立解决问题——在同种情况下,无需写入和检索操作。这两种服务仍然利用全球语料库的图像,但是他们可以自由地优化*能和服务方法(例如排队请求或者缓存流行图片——下面会介绍更多)。从维护和成本角度来看,每一个服务都可以根据需要独立进行扩展,但如果把它们进行合并或交织在一起,那么有可能无意中就会对另一个*能产生影响,如上面讨论的情景。当然,如果你有两个不同的端点,上面的例子可能会运行的很好(事实上,这非常类似于几个云存储供应商之间的实现和内容分发网络)。虽然有很多种方法可以解决这些瓶颈,但每个人都会有不同的权衡,所以采用适合你的方法才是最重要的。例如,Flickr解决这个读/写问题是通过分发用户跨越不同的碎片,每个碎片只能处理一组用户,但是随着用户数的增加,更多的碎片也会相应的添加到群集里(请参阅Flickr的扩展介绍)。在第一个例子中,它更容易基于硬件的实际用量进行扩展(在整个系统中的读/写数量),而Flickr是基于其用户群进行扩展(but forces the assumption of equal usage across users so there can be extra capacity)。而前面的那个例子,任何一个中断或者问题都会降低整个系统功能(例如任何人都没办法执行写操作),而Flickr的一个中断只会影响到其所在碎片的用户数。在第一个例子中,它更容易通过整个数据集进行操作——例如,更新写服务,包括新的元数据或者通过所有的图片元数据进行搜索——而 Flickr架构的每个碎片都需要被更新或搜索(或者需要创建一个搜索服务来收集元数据——事实上,他们就是这样做的)。当谈到这些系统时,其实并没有非常正确的答案,但有助于我们回到文章开始处的原则上看问题。确定系统需求(大量的读或写或者两个都进行、级别并发、跨数据查询、范围、种类等等),选择不同的基准、理解系统是如何出错的并且对以后的故障发生情况做些扎实的计划。冗余为了可以正确处理错误,一个Web架构的服务和数据必须具备适当的冗余。例如,如果只有一个副本文件存储在这台单独的服务器上,那么如果这台服务器出现问题或丢失,那么该文件也随即一起丢失。丢失数据并不是什么好事情,避免数据丢失的常用方法就是多创建几个文件或副本或冗余。同样也适用于服务器。如果一个应用程序有个核心功能,应确保有多个副本或版本在同时运行,这样可以避免单节点失败。在系统中创建冗余,当系统发生危机时,如果需要,可以消除单点故障并提供备份或备用功能。例如,这里有两个相同的服务示例在生产环境中运行,如果其中一个发生故障或者降低,那么该系统容错转移至那个健康的副本上。容错转移可以自动发生也可以手动干预。服务冗余的另一重要组成部分是创建一个无共享架构。在这种体系结构中,每个节点都能相互独立运行,并且没有所谓的中央“大脑”管理状态或协调活动其他节点。这对系统的可扩展帮助很大,因为新节点在没有特殊要求或知识的前提下被添加。然而,最重要的是,这些系统是没有单点故障的,所以失败的弹*就更大。例如在我们的图片服务器应用程序中,所有的图片在另一个硬件上都有冗余副本(理想情况下是在不同的地理位置,避免在数据中心发生一些火灾、地震等自然事故),服务去访问图片将被冗余,所有潜在的服务请求。(参见图3:采用负载均衡是实现这点的最好方法,在下面还会介绍更多方法)图3图片托管应用程序冗余分区数据集有可能非常大,无法安装在一台服务器上。也有可能这样,某操作需要太多的计算资源、*能降低并且有必要增加容量。在这两种情况下,你有两种选择:纵向扩展或横向扩展。纵向扩展意味着在单个服务器上添加更多的资源。所以,对于一个非常大的数据集来说,这可能意味着添加更多(或更大)的硬件设备,来使一台服务器能容下整个数据集。在计算操作下,这可能意味着移动计算到一个更大的服务器上,拥有更快的CPU或更大的内存。在各种情况下,纵向扩展可以通过提升单个资源的处理能力来完成。横向扩展在另一方面是添加更多的节点,在大数据集下,这可能会使用第二服务器来存储部分数据集,对于计算资源来说,这意味着分割操作或跨节点加载。为了充分利用横向扩展,它应作为一种内在的系统架构设计原则,否则修改或拆分操作将会非常麻烦。当谈到横向扩展时,最常见的做法是把服务进行分区或碎片。分区可以被派发,这样每个逻辑组的功能就是独立的。可以通过地理界限或其他标准,如非付费与付费用户来完成分区。这些方案的优点是他们会随着容量的增加提供一个服务或数据存储。在我们的图片服务器案例中,用来存储图片的单个文件服务器可能被多个文件服务器取代,每个里面都会包含一套自己独特的图像。(见图4)这种架构将允许系统来填充每一个文件/图片服务器,当磁盘填满时会添加额外的服务器。这样的设计需要一个命名方案,用来捆绑图片文件名到其相应的服务器上。图像名字可以形成一个一致的哈希方案并映射到整个服务器上;或者给每张图片分配一个增量ID,当客户端对图片发出请求时,图片检索服务只需要检索映射到每个服务器上(例如索引)的ID。图4图片托管应用程序冗余和分区当然,跨越多个服务器对数据或功能进行分区还是有许多挑战的。其中的关键问题是数据本地化。在分布式系统中,数据操作或计算点越接近,系统*能就会越好。因此,它也可能是个潜在问题,当数据分散在多个服务器上时。有时数据不是在本地,那么就要迫使服务器通过网络来获取所需的信息,这个获取的过程就会设计到成本。另一潜在问题是不一致。当这里有多个服务对一个共享资源执行读写操作时,潜在可能会有另一个服务器或数据存储参与进来,作为竞选条件——一些数据需要更新,但是读的优先级高于更新——在这种情况下,数据就是不一致的。例如在图片托管方案中,有可能出现的不一致是:如果一个客户端发送更新“狗”图片请求,进行重新命名,把“Dog”改成“Gizmo”,但同时,另一个客户端正在读这张图片。在这种情况下,标题就是不清楚的。“Dog”或“Gizmo”应该被第二个客户端接收。当然,在进行数据分区时会产生一些障碍,但是分区允许把每个问题拆分到管理群里——通过数据、负载、使用模式等。这样对可扩展和易管理都是有帮助的,但也不是没有风险的。这里有很多方式来降低风险和故障处理;然而,为了简便起见,并未在本文中详细说明,如果你有兴趣,可以访问我的*客。总结以上介绍的都是设计分布式系统需要考虑的核心要素。可用*、*能、可靠*、可扩展、易管理、成本这几个原则非常重要,但在实际应用中可能会以牺牲某个原则来实现另外一个原则,在这个过程中就要做好权衡工作,做到因时制宜。在下面的构建分布式系统实战中,我们将会深入介绍如何设计可扩展的数据访问,包括负载均衡、代理、全局缓存、分布式缓存等。英文:Dr.Dobb's文:CSDN
二、服务器领域讲的***高可用***是什么意思***怎么理解
高可用(High *ailability)是系统架构设计中必须考虑的因素之一,它通常是指,通过设计减少系统不能提供服务的时间。
如果一台系统能够不间断的提供服务,那么这台系统的可用*据说100%。那如果系统每运行100个时间单位,就会出现1个时间单位无法提供服务,那么该台系统的可用*是99%。
目前大部分企业的高可用目标是4个9,也就是99.99%,也就是允许这台系统的年停机时间为52.56分钟。
三、实现一款高可用的 TCP 数据传输服务器(J*a版)
实现一款高可用的TCP数据传输服务器,可以利用Netty这款高*能、封装*良好且灵活的开源框架。Netty能够用于手写web服务器、TCP服务器等,支持丰富协议,如HTTP、HTTPS、WEBSOCKET,提供大量方法,可根据需求定制服务器。
使用Netty编写TCP服务器或客户端时,可以自由设计数据传输协议、自定义编码规则和解码规则、处理socket流攻击、TCP粘包和拆包问题。
创建普通M*en项目,无需依赖第三方web服务器,通过main方法执行。加入POM依赖,设计基于TCP的数据传输协议。使用16进制表示协议的开始位(0x58)和结束位(0x63),用字节进行表示。
TCP服务器启动类需要使用bootstrap绑定工作线程组、channel类以及自定义pipeline中的handler类。注意,自定义handler的添加顺序决定了数据流动路径:底层字节流的解码/编码处理器、业务处理处理器。
编码器负责按照协议格式将数据发送给客户端,实现继承MessageToByteEncoder。*为核心部分,自定义解码协议、处理粘包和拆包问题,实现继承ByteToMessageDecoder。
解决粘包问题时,正常数据传输为完整数据包,但在接收到的数据中可能存在多个数据包的情况。Netty默认将二进制字节码放入byteBuf中,因此需要按照协议设计原则处理粘包问题,解析协议、数据字节、结束标志,并将数据放入out列表中。
拆包问题同样由ByteToMessageDecoder解决。在解决拆包问题时,需等待不完整数据的剩余部分,将已收到的数据与后续数据合并后进行解码。Netty设计原则是:当读取到的长度超过byteBuf可读内容时,表示发生拆包,调用resetReaderIndex复位读操作指针并结束decode方法。
业务处理handler类处理完整的解析数据,通过进一步反序列化对象,避免在反序列化时需要处理多种对象类型的情况。使用DTObject包装数据,避免每增加一种对象类型时的if判断。
编写TCP客户端进行测试。启动类的init方法定义客户端handler,模拟连接建立后向服务端发送数据,使用channel的write方法发送数据。配置编码器,将对象自动转换成字节码放入bytebuf中。
进行正常数据传输测试,结果成功解析出实体对象。在debug模式下输出数据抓包展示,数据转换为字节码以二进制形式传输,以16进制显示,包括开始标志、长度、数据内容和结束标志。
模拟粘包问题,注释编码器,发送多帧数据封装在单个*,修改EchoHandler。服务器成功解析出三帧数据,BusinessHandler的channelRead方法被调用多次。抓包显示数据被黏合在同一个*。
模拟拆包问题,再次注释编码器,修改EchoHandler。客户端将数据分割成两包发送,服务端在第一包数据时终止解码,并在channelRead中等待第二包数据,将两包数据合并再次解码。
同时出现拆包、粘包场景时,注释编码器,修改EchoHandler。查看服务端输出结果,验证Netty成功处理了数据的拆包与粘包问题。
总结:通过遵循Netty的设计原则,可以轻松解决TCP数据传输中的拆包、粘包问题。尽管使用DTObject包装数据避免了处理多种对象类型时的if判断,但仍然无法处理传输List、Map等复杂数据结构的情况。
四、有哪些云服务器比较好
较好的云服务器平台有阿里云、腾讯云、百度云、京东云、七牛云。
相关介绍:
1、阿里云:
创立于2009年,是全球领先的云计算及人工智能科技公司,致力于以在线公共服务的方式,提供安全、可靠的计算和数据处理能力,让计算和人工智能成为普惠科技。
2、腾讯云:
腾讯云有着深厚的基础架构,并且有着多年对海量互联网服务的经验,不管是社交、游戏还是其他领域,都有多年的成熟产品来提供产品服务。腾讯在云端完成重要部署,为开发者及企业提供云服务、云数据、云运营等整体一站式服务方案。
3、百度云:
百度智能云是百度提供的公有云平台,于2015年正式开放运营。百度云秉承“用科技力量推动社会创新”的愿景,不断将百度在云计算、大数据、人工智能的技术能力向社会输出。
4、京东云:
是京东集团旗下的全平台云计算综合服务提供商,为用户提供从IaaS、PaaS到SaaS的全栈式服务,具体包含云主机、短信服务、对象存储,域名注册,SSL证书等在内的全场景服务和跨行业的全生态云服务。
5、七牛云:
七牛云存储(现已更名为“七牛云”)是国内领先的企业级公有云服务商,致力于打造以数据为核心的场景化PaaS服务。
五、为保证服务器高可靠*,高可用*,应采取哪些技术
1,从服务器硬件系统的总线和处理器的处理能力入手。服务器的系统总线已经从过去的16位、32位发展到现在的64位;局部I/O总线技术(例如AGP、PCI-Express)在不断改进;SMP(对称多处理器)技术和DP(双处理器)技术的应用,硬件冗余和负载均衡技术的发展,大容量内存校验、纠错和专用内存技术的进步。 2,服务器硬件设计改进。硬件设计高度模块化,便于故障诊断与维修。硬件冗余,例如双电源、双CPU(双CPU还能提高*能)。大功率的冷却系统。指示灯故障示警。 3,高速、多个数、大容量磁盘的应用。支持 SCSI高速硬盘及 Raid技术,支持阵列卡以及光通讯设备。外接磁盘扩展阵列柜满足了大容量存储和提高了存储的I/O*能,高智能的阵列可以保证数据的安全和完整。本地Raid1双硬盘基本杜绝了由于磁盘损坏而破坏OS的可能*。 4,支持集群、热备和均衡技术。集群和均衡技术的使用,使服务器系统具备了整体的容错功能和承载能力,我们不必担心由于服务器的意外故障和突发访问而引起的服务关闭甚至系统崩溃。 5,系统备份和容灾。高*能的备份软件可以对系统进行备份,便于软件系统(OS、数据库系统、邮件系统、财务软件等)的及时恢复。异地容灾、应用级容灾降低了软件系统遭受数据丢失的灾难,和提高了灾难恢复的效率。本文来自“十万个为什么”电脑学习网
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六、高可用* 容灾 是不是一个概念
高可用(High *ailable)跟容灾不是一个概念。
HA可以分为单柜HA和双柜HA方案,不论是哪种方案,都是能够保证业务或者应用的冗余。双柜HA在应用冗余的基础上,还能实现数据的冗余。但是,如果服务器出现故障,HA方案无法保障恢复数据的完整可用*。此外,HA方案也不适用于远程的异地容灾。
容灾一般是指容灾备份,实际上包含了备份和容灾两部分内容。在备份方面,有定时备份(如:数易云备)、实时备份和CDP持续数据保护(如:备特佳)等区别,在容灾方面,主要是为了保障业务的连续*,或者说是应用冗余。