集群架构
通过将多个服务器组成一个集群,提供冗余,例如:Hadoop集群、Kubernetes集群、Kafka集群、MySQL集群...等。
如下图所示:
通过将多个服务器、或节点,组合成一个集群来实现,当某个节点出现故障时,其他节点可以接管其工作,从而确保服务的连续性。
比如:大型网站都是集群的时代,Web服务器集群、应用服务器集群、后端的服务器集群...等等,当别的服务器故障时,集群的其它服务器,仍然能够正常提供服务。
所以,高可用集群架构,在现代IT基础设施中扮演着非常重要的角色,能够显著提高系统的可靠性、和可用性。
负载均衡
通过将请求分发到多个服务器上来平衡负载,确保任何一台服务器发生故障时,其他服务器可以继续处理请求。
如下图所示:
比如:上面的多台后端服务器,如果“应用服务器1”故障了,负载均衡检查到“应用服务器1”挂了,直接会切换到别的“应用服务器2”、“应用服务器3”.
通过这种负载的方式,提高了系统高可用性、和可扩展性。
可以使用专用硬件设备(如:F5、Citrix ADC...)进行负载均衡,也可以使用软件成本低的:Nginx、LVS、HAProxy...等等。
数据备份架构
数据备份高可用性是企业数据管理中的关键环节,很多时候被低估了,比如:数据是最重要的,就需要数据定期备份。
以及,如果发生了突发事件,可以从备份的数据里,迅速恢复系统、和数据。
常见的备份,比如:
- 全备份(Full Backup):完整备份所有数据,最简单,但最耗时、和空间。
- 增量备份(Incremental Backup):只备份自上次备份以来更改的数据,节省时间、和存储空间,但恢复时需依赖多个备份集。
- 差异备份(Differential Backup):只备份自上次全备份以来更改的数据,比增量备份恢复更快,但需要:更多存储空间。
可以备份到本地,也可以多备份一个到“云端”,这样多个备份,可以更好的保证数据安全。
热备架构
在热备方案中,一个备用服务器实时同步主服务器的数据,当主服务器故障时,备用服务器立即接管。
当主系统发生故障时,自动、或手动将工作负载切换到备用系统的过程。
优点:
故障切换时间短,能够快速恢复服务,减少停机时间。
缺点:
成本高,需要配置、与主系统相同的备用系统,增加了硬件成本。
主从架构
在数据库中,主从复制可以通过一个主节点(Master)、和一个或多个从节点(Slave),来实现数据的复制、和容错。
如下图所示:
图片
主从架构,很多时候,不仅可以解决“读多写少”的场景。
还可以更好的解决可用性的问题,当主节点出现故障时,从节点可以接管。
多数据中心架构
将系统部署在多个地理位置不同的数据中心,以在一个数据中心发生灾难时,其他数据中心能够继续提供服务。
比如:现在大家熟知的各大长,大部分都会有多数据中心。
国内的,比如:北京、上海、深圳、成都......都会按照地域来建立数据中心。
比如:两个、或多个数据中心同时提供服务,支持负载均衡、和故障切换。
在某个数据中心发生灾难时,能够迅速切换到其他数据中心,从而,更好的保证业务连续性。
自动故障检测与恢复
使用自动化工具、和技术来,监测系统组件的健康状态,并在检测到故障时自动进行故障转移、或重启,以减少对用户的影响。
服务监控与自动化扩展
实施全面的服务监控机制,通过监测系统负载、和性能指标自动调整资源,以应对突发流量和负载变化,保证系统稳定运行。
这些高可用性解决方案:可以根据具体的业务需求、和应用场景进行选择、和结合使用,以保障系统能够持续提供稳定和可靠的服务。