近期工作上的事情太雜太瑣碎，好久沒有更新博客了。工作當(dāng)中時(shí)有所思所感的東西，每次想記錄下來時(shí)，奈何心里的那個(gè)黑天使總是跳出來說“太麻煩了”，然后就真的懶得寫了，加之最近有點(diǎn)貪玩《爐石》，所以博客園的這一畝三分地也已荒草叢生。廢話不多說，進(jìn)入本篇博客正題吧。
對(duì)于服務(wù)器程序而言，尤其是云計(jì)算時(shí)代的服務(wù)器程序，三高標(biāo)準(zhǔn)(高可用、高性能、高擴(kuò)展)往往是衡量一個(gè)優(yōu)秀的服務(wù)器程序的重要指標(biāo)。本篇文章主要聊聊服務(wù)宕機(jī)恢復(fù)(高可用的重要內(nèi)容)、負(fù)載均衡(高擴(kuò)展、高可用的主要內(nèi)容)。以下內(nèi)容均屬個(gè)人工作中的見解，如有不妥之處，歡迎指正。 ----peakflys
一、服務(wù)的宕機(jī)恢復(fù) 服務(wù)根據(jù)功能定位的劃分，一般可以抽象為前端服務(wù)、狀態(tài)服務(wù)、各種邏輯功能服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，這里給出兩個(gè)常見的簡(jiǎn)單服務(wù)器架構(gòu)(不含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù))
根據(jù)不同的服務(wù)類型，宕機(jī)恢復(fù)的具體操作是不同的具體的操作是不同的。
1、前端服務(wù) 前端服務(wù)一般我們又稱之為網(wǎng)管服務(wù)，對(duì)于這種服務(wù)宕機(jī)的情況，我們除了對(duì)其他服務(wù)做用戶下線的操作外，前端服務(wù)并沒有其他的宕機(jī)恢復(fù)操作，重啟之后，用戶重新連上來并注冊(cè)狀態(tài)即可，對(duì)于宕機(jī)重啟的間歇時(shí)間的服務(wù)，我們放在下面的高可用相關(guān)的內(nèi)容來講。
2、狀態(tài)服務(wù) 如果業(yè)務(wù)量和用戶量不是特別復(fù)雜的話，我們一般情況下都是把狀態(tài)服務(wù)器設(shè)計(jì)成全局的單點(diǎn)服務(wù)器。就如上面圖片中所畫的那兩種簡(jiǎn)易服務(wù)器架構(gòu)里的center-end一樣。這個(gè)服務(wù)往往存儲(chǔ)用戶所在的網(wǎng)關(guān)信息或者邏輯服務(wù)器的信息，這些信息往往是比較重要的。所以對(duì)于他的宕機(jī)恢復(fù)我們一般情況下使用這幾種方案。
①、重新注冊(cè) 如果狀態(tài)服務(wù)crash重啟，所存狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所有服務(wù)都過來重新注冊(cè)相應(yīng)的狀態(tài)。
優(yōu)點(diǎn)：邏輯簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)，擴(kuò)展起來方便。
缺點(diǎn)：如果用戶量達(dá)到一定的規(guī)模，此服務(wù)重啟后服務(wù)器的負(fù)載會(huì)出現(xiàn)瞬間飆升。
②、cache同步 使用memcache或者redis等作為所存狀態(tài)的緩存(一般和狀態(tài)服務(wù)器不在同一臺(tái)物理機(jī))。在狀態(tài)服務(wù)更新某一狀態(tài)時(shí)，同時(shí)把對(duì)應(yīng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)刷到緩存服務(wù)器。 這樣在狀態(tài)服務(wù)宕機(jī)重啟后，直接從緩存中恢復(fù)(我稱之為積極恢復(fù))，或者其他服務(wù)來查詢對(duì)應(yīng)的狀態(tài)時(shí)，如果本地內(nèi)存沒有，則去緩存中找，找到時(shí)，回應(yīng)狀態(tài) 查詢請(qǐng)求，同時(shí)把狀態(tài)恢復(fù)到本地內(nèi)存中(我稱之為惰性恢復(fù))。“積極恢復(fù)”可以馬上使?fàn)顟B(tài)服務(wù)恢復(fù)到宕機(jī)前的狀態(tài)，“惰性恢復(fù)”則可以在不影響功能的情況下分散 的慢慢的恢復(fù)。
優(yōu)點(diǎn)：邏輯較簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)，擴(kuò)展性很好。
缺點(diǎn)：如果在狀態(tài)服務(wù)crash前，cache服務(wù)重啟或者關(guān)閉了，則之后狀態(tài)服務(wù)宕機(jī)恢復(fù)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致部分狀態(tài)數(shù)據(jù)的缺失。(所以cache服務(wù)要保證穩(wěn)定，最好直接 使用memcache等成熟的解決方案)。同時(shí)此類型不方便存儲(chǔ)過于復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。
③、master-slave 每次啟動(dòng)兩臺(tái)狀態(tài)服務(wù)，先啟動(dòng)的作為master服務(wù)，后啟動(dòng)為slave服務(wù)，每次master服務(wù)更新某一狀態(tài)時(shí)，會(huì)同時(shí)把對(duì)應(yīng)的信息同步到slave服務(wù)器(或者兩者 直接使用共享內(nèi)存等方式)。當(dāng)master服務(wù)宕機(jī)時(shí)，通過一些方案(例如virtual IP漂移等)，使slave服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)閙aster服務(wù)，同時(shí)master服務(wù)重啟后變?yōu)?nbsp; slave服務(wù)。
優(yōu)點(diǎn)：可用性更強(qiáng)，服務(wù)的宕機(jī)恢復(fù)能力也比較強(qiáng)。所存數(shù)據(jù)的安全性和一致性都比較高，而且存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型不受限制。
缺點(diǎn)：邏輯比較復(fù)雜，要做的處理比較多，而且容易出錯(cuò)。
④、master-master(or more) 每次啟動(dòng)兩臺(tái)(或者多臺(tái))狀態(tài)服務(wù)，兩臺(tái)服務(wù)之間使用共享內(nèi)存等方式共享狀態(tài)信息，這樣任何一臺(tái)服務(wù)的宕機(jī)重啟均不影響狀態(tài)的查詢服務(wù)，而且重啟之后不 需要恢復(fù)做什么額外的恢復(fù)操作。
優(yōu)點(diǎn)：服務(wù)本身不存儲(chǔ)狀態(tài)，服務(wù)的高可用性更強(qiáng)，宕機(jī)恢復(fù)速度也比較快。
缺點(diǎn)：狀態(tài)存儲(chǔ)的一致性需要保證，而且使用的共享內(nèi)存等存儲(chǔ)帶來了另外的單點(diǎn)隱患，一旦宕機(jī)，影響重大。
這幾種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，在項(xiàng)目早期，用戶量不大，而且項(xiàng)目進(jìn)度很趕的情況下，第一種方案，無疑是最適合的方案；如果所存儲(chǔ)的狀態(tài)是天然的key-value形式， 則第二種方案很適合；如果項(xiàng)目時(shí)間充裕，而且存儲(chǔ)的狀態(tài)很多或者很復(fù)雜的話，可以優(yōu)先考慮第三或者第四種。
3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù) 這個(gè)服務(wù)是大家討論最多，解決方案也比較成熟的話題，目前我了解到的很多都是使用master-master或者master+多slave(memcache或redis集群)的方案，另外一些數(shù)據(jù)庫(kù)提供商本身就提供了很多高可用方案(例如SQL Server的AlwaysOn，Mysql最新存儲(chǔ)引擎的宕機(jī)恢復(fù)機(jī)制等)，開發(fā)者本身不用太過關(guān)注。反倒是開發(fā)者最為關(guān)注的應(yīng)該是數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫性能的優(yōu)化。
4、邏輯功能服務(wù)
這一項(xiàng)是最為復(fù)雜的，需要結(jié)合具體的邏輯功能來說。一般情況下，我認(rèn)為有以下幾種方案：
①、用戶重登陸處理 主要的邏輯服務(wù)宕機(jī)后，直接使用戶在其他服務(wù)做下線處理，然后客戶端程序自動(dòng)做重連接，重新注冊(cè)到其他的邏輯功能服務(wù)器，恢復(fù)對(duì)應(yīng)的服務(wù)。
優(yōu)點(diǎn)：邏輯處理簡(jiǎn)單，用戶狀態(tài)的維持不易出錯(cuò)。
缺點(diǎn)：如果邏輯功能服務(wù)會(huì)保存一些用戶狀態(tài)，則這種方案用戶感受度不好。而且如果登陸過程比較復(fù)雜時(shí)，其他服務(wù)器的負(fù)載也會(huì)比較高(例如賬號(hào)驗(yàn)證一般放 在前端服務(wù)器來做，如果認(rèn)證過程過多等，前端服務(wù)的負(fù)載和出錯(cuò)率都會(huì)升高)。
②、前端服務(wù)重新選擇 在用戶不斷開和前端服務(wù)器(即gateway服務(wù)器)連接的情況下，直接由前端服務(wù)器重新為用戶選擇新的邏輯功能服務(wù)。
優(yōu)點(diǎn)：僅作前端服務(wù)和邏輯服務(wù)之間的重連，響應(yīng)速度比較快。
缺點(diǎn)：如果邏輯功能服務(wù)會(huì)保存一些用戶狀態(tài)，則這種方案用戶感受度不好。
其他邏輯更為復(fù)雜的，只能結(jié)合著具體業(yè)務(wù)來定制方案，在此不作過多的分析。
上面的服務(wù)舉例僅僅是一個(gè)便于講述的精簡(jiǎn)版，如果要做高強(qiáng)度的高可用，尤其是在云時(shí)代的大數(shù)據(jù)量的高可用，服務(wù)器架構(gòu)里必然要消除單點(diǎn)服務(wù)！
時(shí)間不早了，負(fù)載均衡相關(guān)的東西放在下一篇博客討論，待續(xù)……