高可用架構(gòu)對于大型網(wǎng)站非常重要，也是大廠重點考察的內(nèi)容，下面詳解8大主流的高可用架構(gòu)解決方案。

高可用架構(gòu)

高可用架構(gòu)（High Availability Architecture），是指在任何情況下都能確保系統(tǒng)持續(xù)運行，且服務(wù)不中斷的設(shè)計方法。

高可用架構(gòu)的設(shè)計、和實施，是一個復(fù)雜而系統(tǒng)化的過程，需要綜合考慮：硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)......等多個方面。

總之，要實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性，需要考慮硬件、以及軟件...等來綜合考慮，下面我就詳解常見的8大高可用架構(gòu)方案。

高可用服務(wù)器

我們的系統(tǒng)都是部署在物理服務(wù)器上的，無論是自建，還是部署到云上，本質(zhì)都是物理服務(wù)器。

這時候，就會涉及到非常重要的硬件服務(wù)器的高可用了。

比如：多臺硬件服務(wù)器、多塊硬盤......等，需要確保單點硬件故障，導(dǎo)致的系統(tǒng)停機。

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這個時候，第一優(yōu)先：就需要考慮到架構(gòu)的冗余，出現(xiàn)故障，是否可用馬上切換。

這就是典型的高可用硬件的設(shè)計原則，比如：

1. 消除單點故障: 確保每個硬件組件都有備份、或冗余設(shè)計。
2. 冗余配置: 通過冗余電源、網(wǎng)絡(luò)、存儲等，增強系統(tǒng)的容錯能力。
3. 自動化管理: 利用監(jiān)控和管理工具，實現(xiàn)硬件故障的自動檢測、和處理。
4. 定期測試和維護(hù): 定期進(jìn)行硬件故障演練和維護(hù)，確保在實際故障發(fā)生時系統(tǒng)能迅速恢復(fù)。

這些都是典型的高可用服務(wù)器方案，可用根據(jù)自己的情況，來綜合考慮使用。

高可用負(fù)載

負(fù)載均衡不僅可以提升系統(tǒng)的性能，另一個重要的作用：還可以極大的提升可用性。

原因：很簡單，如果負(fù)載的機器出現(xiàn)了故障，可以快速把新的服務(wù)器來替換。

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這里，主要包含常見的兩大類：

1、硬件負(fù)載均衡器

使用硬件負(fù)載均衡設(shè)備，比如：F5 Big-IP、Cisco ACE...將網(wǎng)絡(luò)流量分配到多個服務(wù)器或服務(wù)節(jié)點，提高系統(tǒng)的可用性和性能。

硬件負(fù)載最大的好處就是性能高，最大的缺點也是一樣：就是貴。

2、軟件負(fù)載均衡器

由于硬件比較貴，所以，后續(xù)出現(xiàn)大量的軟件負(fù)載均衡。

比如：Nginx、HAProxy.....等軟件負(fù)載均衡來分發(fā)流量，增強應(yīng)用層的高可用性。

高可用數(shù)據(jù)

高可用數(shù)據(jù)，在架構(gòu)設(shè)計上是非常重要的，因為：數(shù)據(jù)是最寶貴的。

所以，必須保證數(shù)據(jù)備份，這是大家容易做到，但大家經(jīng)常忽視的。

比如：

• 全量備份: 對整個數(shù)據(jù)集進(jìn)行完全備份，優(yōu)點是恢復(fù)時只需一次操作即可完成，但備份時間長、占用存儲空間大。
• 增量備份: 只備份自上次備份以來發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，優(yōu)點是備份速度快、占用空間少，但恢復(fù)時需依次應(yīng)用所有增量備份。
• 每日備份: 適用于重要數(shù)據(jù)，每天進(jìn)行全量或增量備份，確保數(shù)據(jù)盡可能最新。
• 每周備份: 適用于變化不頻繁的數(shù)據(jù)，每周進(jìn)行一次全量備份，配合每日增量、或差異備份。
• 異地備份: 將備份數(shù)據(jù)存儲在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，確保在本地災(zāi)難發(fā)生時數(shù)據(jù)仍然安全。

可以結(jié)合自己的情況，來最終選擇備份的方案。

高可用安全

高可用安全，是指在設(shè)計和配置上確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)不僅具備高可用性，同時也需要考慮數(shù)據(jù)的安全。

比如：

• 數(shù)據(jù)加密: 對備份數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，防止在傳輸、和存儲過程中被竊取、或篡改。
• 傳輸加密: 使用TLS/SSL加密網(wǎng)絡(luò)傳輸，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被竊取、或篡改。
• 訪問控制: 實施嚴(yán)格的訪問控制策略，確保只有授權(quán)人員、和系統(tǒng)能夠訪問備份數(shù)據(jù)。
• 合規(guī)性: 確保備份、和恢復(fù)流程，符合行業(yè)法規(guī)和企業(yè)內(nèi)部的安全、和隱私政策。

這些都可以有效提升系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的高可用性、和安全性，確保系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定運行。

高可用冗余

比如：常見的數(shù)據(jù)庫，主備模式就是典型的高可用冗余。

主備模式

主備模式，就是 部署兩臺、或多臺負(fù)載均衡器，其中一臺作為主負(fù)載均衡器，其他作為備份。

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當(dāng)主負(fù)載均衡器故障時，備份負(fù)載均衡器自動接管。

主主模式

多臺負(fù)載均衡器同時工作，共同分擔(dān)流量，此模式提高了負(fù)載均衡器的總處理能力、和高可用性。

高可用運維

自動化運維，是通過自動化工具和流程來簡化系統(tǒng)的部署、監(jiān)控、維護(hù)和故障恢復(fù)工作。

為什么要使用自動化呢？原因很簡單，因為：很多故障不能靠人為來解決，需要自動運維來解決是最高效的。

所以，需要考慮自動化運維來，一起解決高可用。

這包括：使用配置管理工具、自動化測試和部署流水線、以及自動化故障檢測、和恢復(fù)機制等。

監(jiān)控和警報系統(tǒng)

這里還會結(jié)合監(jiān)控和報警，來提醒人為去提前解決高可用的問題。

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通過監(jiān)控和警報系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測系統(tǒng)健康狀態(tài)和性能指標(biāo)，并在發(fā)生異?；虺^預(yù)設(shè)閾值時發(fā)出警報的系統(tǒng)。

這包括實施系統(tǒng)監(jiān)控、日志記錄、性能指標(biāo)收集和警報通知等功能，以及故障檢測和恢復(fù)機制。