系統架構師知識：高可用系統設計

　　高可用系統設計，常見于大中型互聯系統架構設計。下面為大家整理了一些關于高可用系統設計的知識，一起來了解一下!

　　1、系統可用性

　　系統可用性定義：MTTF/(MTTF+MTTR) * 100%

　　MTTF： mean time to failure，平均失效前時間，也就是正常運行的時間

　　MTTR： mean time to restoration， 平均恢復前時間,也就是故障時間

　　系統高可用性(High Availability)通常來描述一個IT系統經過專門的設計，減少計劃和非計劃停工時間，保持其服務的高度持續可用性。

　　影響系統可用性的因素很多，包括硬件、軟件、網絡和環境(比如機房溫度)等，除了常見的CPU、內存、IO、網絡、鎖等因素，還需要考慮各種支持設備和系統、非技術的因素，總之，系統可用性是一個綜合因素影響的結果。

　　2、高可用的模式

　　系統高可用性的常用設計模式包括三種，包括:

　　(1)、主備(Active-Standby)

　　工作原理：主機工作，備機處于監控準備狀況;當主機宕機時，備機接管主機的一切工作，待主機恢復正常后，按使用者的設定以自動(熱備)或手動(冷備)方式將服務切換到主機上運行。一般需要人工干預才能回復初始狀態。

　　(2)、互備(Active-Active)

　　工作原理：兩臺主機(A標記為主,B標記為備)同時運行各自的服務工作且相互監測情況，當任一臺主機(A)宕機時，另一臺主機(B，啟用并標記為主)立即接管它的一切工作，保證工作實時可用

　　(3)、集群(Cluster)

　　工作原理：多臺具有相同能力的服務同時對外提供透明服務，所有服務之間都是Active-Active關系，并分擔處理服務請求，一般通過總控節點或集群軟件(例如zookeeper等)進行高可用的控制。

　　3、高可用的設計

　　高可用的設計沒有完美的標準答案。但是根據工程經驗，我們可以總結出高可用設計的一個重要指標：

　　不要有單點。

　　不要有單點。

　　不要有單點。

　　如果是在設計開發實現和維護大中型web系統，通常我們會從互聯系統中最容易出現問題，同時也最不容易橫向擴展的節點下手(包括網絡和存儲系統)，排查并解除系統中的薄弱環節，爭取保證整個系統中絕不出現單點這一死角，或者出現單點，但也可以通過成熟的優化手段(緩存、隊列、sharding、負載均衡和異地容災等)實現高可用。

　　你可能還是會有疑問：是不是系統中沒有單點了保證高可用了就一定不出事情了呢?

　　答案是，還是可能會出事，而且可能都是大事。今年的黑色五月份的幾起重大IT事故，無情地告訴我們，再高明的設計，碰到物理破壞或者權限控制不當而誤操作或者DDoS都有可能讓開發和設計人員的所有心血付之東流。

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