一、背景

很多公司都會(huì)有自己的一套高可用的服務(wù)端架構(gòu)方案，但作為測(cè)試人員，雖然測(cè)試了系統(tǒng)的很多功能，但是很多同學(xué)并不是很清楚服務(wù)端的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)于高可用、可擴(kuò)展、負(fù)載均衡的概念還是停留在概念的層面，沒有實(shí)際的理解。因此本文用以下幾步帶你快速看懂高可用的服務(wù)端架構(gòu)方案。

二、服務(wù)端架構(gòu)方案

2.1 單機(jī)方案

1)瀏覽器通過(guò)DNS-server，域名解析到ip

2)瀏覽器通過(guò)ip訪問(wèn)web-server

缺點(diǎn)：

1)非高可用，web-server掛了整個(gè)系統(tǒng)就掛了

2)擴(kuò)展性差，當(dāng)吞吐量達(dá)到web-server上限時(shí)，無(wú)法擴(kuò)容

2.2 DNS輪詢方案

DNS輪詢：通過(guò)在DNS-server上對(duì)一個(gè)域名設(shè)置多個(gè)ip解析，來(lái)擴(kuò)充web-server性能及實(shí)施負(fù)載均衡的技術(shù)

1)多部署幾份web-server，1個(gè)tomcat抗1000，部署3個(gè)tomcat就能抗3000

2)在DNS-server層面，域名每次解析到不同的ip

優(yōu)點(diǎn)：

1)零成本：在DNS-server上多配幾個(gè)ip即可，功能也不收費(fèi)

2)部署簡(jiǎn)單：多部署幾個(gè)web-server即可，原系統(tǒng)架構(gòu)不需要做任何改造

3)負(fù)載均衡：變成了多機(jī)，但負(fù)載基本是均衡的

缺點(diǎn)：

1)非高可用：DNS-server只負(fù)責(zé)域名解析ip，這個(gè)ip對(duì)應(yīng)的服務(wù)是否可用，DNS-server是不保證的，假設(shè)有一個(gè)web-server掛了，部分服務(wù)會(huì)受到影響

2)擴(kuò)容非實(shí)時(shí)：DNS解析有一個(gè)生效周期

3)暴露了太多的外網(wǎng)ip

2.3 nginx方案

nginx：一個(gè)高性能的web-server和實(shí)施反向代理的軟件

1)站點(diǎn)層與瀏覽器層之間加入了一個(gè)反向代理層，利用高性能的nginx來(lái)做反向代理

2)nginx將http請(qǐng)求分發(fā)給后端多個(gè)web-server

優(yōu)點(diǎn)：

1)DNS-server不需要?jiǎng)?/p>

2)負(fù)載均衡：通過(guò)nginx來(lái)保證

3)只暴露一個(gè)外網(wǎng)ip，nginx->tomcat之間使用內(nèi)網(wǎng)訪問(wèn)

4)擴(kuò)容實(shí)時(shí)：nginx內(nèi)部可控，隨時(shí)增加web-server隨時(shí)實(shí)時(shí)擴(kuò)容

5)能夠保證站點(diǎn)層的可用性：任何一臺(tái)tomcat掛了，nginx可以將流量遷移到其他tomcat

缺點(diǎn)：

1)時(shí)延增加+架構(gòu)更復(fù)雜了：中間多加了一個(gè)反向代理層

2)反向代理層成了單點(diǎn)，非高可用

2.4 keepalived方案

keepalived：一款用來(lái)檢測(cè)服務(wù)狀態(tài)存活性的軟件，常用來(lái)做高可用

1)做兩臺(tái)nginx組成一個(gè)集群，分別部署上keepalived，設(shè)置成相同的虛IP，保證nginx的高可用

2)當(dāng)一臺(tái)nginx掛了，keepalived能夠探測(cè)到，并將流量自動(dòng)遷移到另一臺(tái)nginx上，整個(gè)過(guò)程對(duì)調(diào)用方透明

優(yōu)點(diǎn)：

1)解決了高可用的問(wèn)題

缺點(diǎn)：

1)資源利用率只有50%

2)nginx仍然是接入單點(diǎn)

2.5 LVS/F5方案

LVS：Linux Virtual Server，使用集群技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在linux操作系統(tǒng)層面的一個(gè)高性能、高可用、負(fù)載均衡服務(wù)器

F5：一個(gè)高性能、高可用、負(fù)載均衡的硬件設(shè)備

1)可以通過(guò)lvs來(lái)擴(kuò)展多個(gè)nginx

2)通過(guò)keepalived+VIP的方案可以保證可用性

優(yōu)點(diǎn)：

1)解決了nginx是單點(diǎn)接入的問(wèn)題

缺點(diǎn)：

1)LVS依然是單點(diǎn)接入

2.6 終極方案

水平擴(kuò)展，才是解決性能問(wèn)題的根本方案，能夠通過(guò)加機(jī)器擴(kuò)充性能的方案才具備最好的擴(kuò)展性

1)通過(guò)DNS輪詢來(lái)線性擴(kuò)展入口lvs層的性能

2)通過(guò)keepalived來(lái)保證高可用

3)通過(guò)lvs來(lái)擴(kuò)展多個(gè)nginx

4)通過(guò)nginx來(lái)做負(fù)載均衡