1. 高可用復(fù)雜度模型

• 核心思想：遵循“冗余法則”，通過(guò)集群化實(shí)現(xiàn)高可用，避免單點(diǎn)故障。

a.單機(jī)高可用不存在：?jiǎn)螜C(jī)無(wú)法冗余，高可用必須依賴集群。

b.復(fù)雜度本質(zhì)：冗余帶來(lái)的復(fù)雜性，包括狀態(tài)同步、故障切換、數(shù)據(jù)一致性等。

2. 計(jì)算高可用

2.1 任務(wù)分配

• 核心設(shè)計(jì)：通過(guò)任務(wù)分配器（獨(dú)立服務(wù)器或SDK）將任務(wù)分發(fā)到多個(gè)服務(wù)器。
• 復(fù)雜度分析：

a.任務(wù)分配器需管理服務(wù)器列表（配置文件或ZooKeeper）。

b.需動(dòng)態(tài)監(jiān)控服務(wù)器狀態(tài)，故障時(shí)快速切換。

c.算法選擇（輪詢、哈希、權(quán)重等）影響負(fù)載均衡。

• 關(guān)鍵點(diǎn)：高性能架構(gòu)關(guān)注正常處理，高可用架構(gòu)關(guān)注異常容錯(cuò)。

2.2 任務(wù)分解

• 核心設(shè)計(jì)：按業(yè)務(wù)邏輯拆分服務(wù)器角色（如接入層、邏輯層、存儲(chǔ)層）。
• 復(fù)雜度分析：

a.任務(wù)分解器需記錄任務(wù)與服務(wù)器的映射關(guān)系。

b.局部故障隔離，避免業(yè)務(wù)互相影響。

• 案例：微信服務(wù)拆分（獨(dú)立接入服務(wù)器+業(yè)務(wù)集群）。

3. 存儲(chǔ)高可用

3.1 數(shù)據(jù)復(fù)制格式

• 命令復(fù)制（如Redis AOF）：

a.優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)量小，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。

b.缺點(diǎn)：可能不一致（依賴SQL函數(shù)）。

c.場(chǎng)景：增量復(fù)制。

• 文件復(fù)制（如MySQL Row格式）：
• 優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)一致性強(qiáng)。
• 缺點(diǎn)：流量大。
• 場(chǎng)景：全量復(fù)制。
• 混合復(fù)制（如Redis RDB+AOF）：
• 折衷方案，平衡一致性與性能。

3.2 數(shù)據(jù)復(fù)制方式

• 同步復(fù)制：

a.強(qiáng)一致性，但寫入性能低（需所有節(jié)點(diǎn)確認(rèn)）。

b.場(chǎng)景：主備架構(gòu)。

• 異步復(fù)制：

     a. 高性能，容忍節(jié)點(diǎn)故障，但可能數(shù)據(jù)丟失。

     b.場(chǎng)景：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群。

• 半同步復(fù)制（如MySQL半同步）：

     a. 折衷方案，部分節(jié)點(diǎn)確認(rèn)即可。

• 多數(shù)復(fù)制（如ZooKeeper）：

     a.強(qiáng)一致性+高可用性，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。

     b.場(chǎng)景：分布式一致性系統(tǒng)（OceanBase）。

3.3 狀態(tài)決策模式

• 獨(dú)裁式（如Redis Sentinel）：

a.決策者單點(diǎn)需高可用（依賴ZooKeeper/Raft）。

b.一致性中等，適用于通用業(yè)務(wù)。

• 協(xié)商式（如心跳檢測(cè)）：

a.簡(jiǎn)單但易雙主（需雙通道緩解）。

b.一致性弱，適合內(nèi)部系統(tǒng)。

• 民主式（如Raft/ZAB算法）：

a.高一致性+高可用，但可能腦裂（需Quorum控制）。

b.場(chǎng)景：余額、庫(kù)存等高一致性需求。

4. 案例與模式

• Redis：命令復(fù)制（AOF）+文件復(fù)制（RDB），異步+半同步。
• MySQL：命令復(fù)制（Statement）+數(shù)據(jù)復(fù)制（Row），異步+半同步。
• Hadoop/ZooKeeper：獨(dú)裁式?jīng)Q策（依賴ZooKeeper集群）。
• MongoDB：民主式選舉（Raft算法）。

5. 核心結(jié)論

• 高可用本質(zhì)：通過(guò)冗余應(yīng)對(duì)故障，集群是必然選擇。
• 設(shè)計(jì)核心：狀態(tài)決策機(jī)制（獨(dú)裁/協(xié)商/民主）決定架構(gòu)復(fù)雜度。
• 數(shù)據(jù)復(fù)制權(quán)衡：一致性、性能、故障容忍度需平衡。
• 與高性能對(duì)比：高可用更復(fù)雜（需冗余管理、狀態(tài)決策、異常處理）。

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