分布式架构之美
发布时间：2022-11-30 15:23:23 所属栏目：安全 来源：
导读： 一、前言
我们都知道，当今无论在BAT这样的大公司，还是各种各样的小公司，甚至是传统行业刚转向互联网的企业都开始使用分布式架构，那么什么叫分布式架构呢？分布式架构有什么好处呢？分布式架构经过了
我们都知道，当今无论在BAT这样的大公司，还是各种各样的小公司，甚至是传统行业刚转向互联网的企业都开始使用分布式架构，那么什么叫分布式架构呢？分布式架构有什么好处呢？分布式架构经过了
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一、前言 我们都知道，当今无论在BAT这样的大公司，还是各种各样的小公司，甚至是传统行业刚转向互联网的企业都开始使用分布式架构，那么什么叫分布式架构呢？分布式架构有什么好处呢？分布式架构经过了怎样的发展呢？又是哪家企业开启了分布式架构的时代呢？读完本文，你就会得到这些答案，下面让我们一起来开启分布式概述的奇妙之旅吧！ 二、分布式架构的发展历史 1946年2.14日，那是一个浪漫的情人节 ， 世界上第一台电子数字计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生了，它的名字叫ENIAC。这台计算机占地170平米、重达 30 吨，每秒可以进行 5000 次加法运算。 第一台电子计算机诞生以后，就意味着一个日新月异的 IT 时代到来了。单台计算机的性能不断得到提升，从最早的 8 位 CPU 到现在的 64 位 CPU；从早期的 MB 级内存到现在的 GB 级别内存；从慢速的机械存储到现在的固态 SSD 硬盘存储。 ENIAC 之后，电子计算机就进入了 IBM 主导的大型机时代。1964 年 4 月 7 日，在吉恩·阿姆达尔(IBM 大型机之父， 被认为是有史以来最伟大的计算机设计师之一)的带领下，耗费 50 亿美元，历时三年，第一台 IBM 大型机 SYSTEM/360 诞生了。这使得 IBM 在 20 世纪 50~60 年代统治着整个大型计算机工业，奠定了 IBM 计算机帝国的基础。IBM 大型主机曾支撑美国航天登月计划，IBM 主机一直服务于金融等核心行业的关键领域。由于超强的计算能力和高可靠性，即使在 X86 和云计算高速发展的背景下，IBM 的大型机依然牢牢占据着一定的高端市场份额。 20 世纪 80 年代，在大型机霸权的时代下，计算机的架构同时向两个方向发展： 三、分布式架构发展的里程碑 大型主机凭借着大型机超强的计算和 I/O 处理能力、安全性、 稳定性等，在很长一段时间内，大型机引领着计算机行业及商业计算领域的发展。而集中式的计算机系统架构也渐渐成为了主流。但是随着社会的发展，这种架构越来越难以适应企业的需求，比如说： 阿里巴巴发起的“去 IOE”运动开启新时代 IOE 指的是 IBM 小型机、Oracle 数据库、EMC 的高端存储。阿里巴巴2009 年“去 IOE”战略技术总监透露，截止到 2013 年 5 月 17 日阿里巴巴最后一台 IBM 小型机在支付宝下线。 为什么要去 IOE？ 随着业务的快速发展，阿里巴巴业务量和数据量呈爆发性增长，传统集中式 Oracle 数据库架构在系统的扩展性方面遭遇到了瓶颈。 传统的商业数据库软件（Oracle,DB2)多以集中式架构为主， 那么这些传统数据库软件的最大特点就是将所有的数据都集中在 一个数据库中，只能依靠大型高端设备来提供高处理能力和扩展性。 集中式数据库的扩展性主要采用向上扩展（Scale up）的方式， 通过增加 CPU、内存、磁盘等方式提高系统处理能力。这种集中式数据库的架构，使得数据库成为了整个系统的瓶颈，已经越来越不能适应海量数据对计算能力的要求。 四、分布式系统的意义 之所以要发展分布式系统架构，是因为单机系统存在着如下诸多缺点等待被解决： 升级单机处理能力的性价比越来越低我们知道单机的处理能力主要依靠 CPU、内存、磁盘。通过升级硬件来这种垂直扩展的方式来提升性能，成本会越来越高。性价比会越来越低。单机处理能力存在瓶颈并且单机处理能力存在瓶颈，CPU、内存、磁盘都会有自己的性能瓶颈， 就算你是土豪不惜成本去提升硬件，但是硬件的发展速度和性能也还是有限制的。稳定性和可用性这两个指标很难达到最后就是单机系统存在可用性和稳定性的问题，这两个指标又是我们亟待要去解决的问题。 五、分布式架构的常见概念 1.集群 小张开了一家小饭店，刚开始的时候店里只有一个厨师，切菜洗菜备料炒菜全干。后来由于饭香甜可口，人流量越来越多了，一个厨师忙不过来了，小张又请了两个厨师，那么这时候三个厨师炒一样的菜，做相同的切菜洗菜备料炒菜等工作，那这三个厨师的关系是集群。也就意味着来一个顾客，只有其中的一个厨师会为这个顾客服务。 2.分布式 又经过一段时间，店里的生意更加火爆了，小张为了让厨师们能专心炒菜，把菜做到极致，又请了个配菜师负责切菜、备菜、备料，那么厨师和配菜师的关系是分布式，后来一个配菜师也忙不过来了，小张就又请了两个配菜师，三个配菜师关系也是集群。 3.节点 节点是指一个可以独立按照分布式协议完成一组逻辑的程序个体。在具体的项目中，一个节点表示的是一个操作系统上的进程。 那这里的每一个配菜师和厨师都是一个节点。 4.副本机制 副本（replica/copy）是指在分布式系统中为数据或服务提供的冗余。 数据副本指在不同的节点上持久化同一份数据，当某一个节点出现数据丢失时，可以从副本上恢复数据。数据副本是分布式系统中解决数据丢失问题的唯一手段。 服务副本表示多个节点提供相同的服务，通过主从关系来实现服务高可用的方案。 5.中间件 中间件位于操作系统提供的服务之外，但又不属于应用，它是位于应用和系统层之间的、为开发者方便的处理通信、输入输出的一类软件，能够让用户只关心自己应用的部分。 六、分布式领域中冯诺依曼模型的变化 上图是经典理论-冯·诺依曼体系分布式系统安全，计算机硬件由运算器、 控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。不管架构怎么变化，计算机仍没有跳出该体系的范畴。 七、分布式系统的难点 毫无疑问，分布式系统对于集中式系统而言，在实现上会更加 复杂。分布式系统将会是更难理解、设计、构建 和管理的，同 时意味着应用程序的根源问题更难发现。 （编辑：均轻资讯网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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