分布式架构：从单机到高可用集群的演进

"本文主要介绍了分布式架构的演进过程，从基本概念如分布式、高可用、集群、负载均衡以及正向代理和反向代理出发，然后详细阐述了从单机架构到分布式架构的逐步演进，包括Tomcat与数据库分开部署、引入本地缓存和分布式缓存等策略。" 在分布式架构的演进过程中，理解基础概念至关重要。分布式系统是指将不同模块部署在多台服务器上，以实现扩展性和冗余，提高系统的稳定性和效率。例如，Tomcat应用服务器和数据库可以分布在不同的服务器上，或者同一功能的Tomcat实例可以部署在多台机器上，以分散负载。 高可用性是分布式系统的一个核心目标，意味着即使在部分节点故障的情况下，系统仍能持续提供服务。这通常通过冗余和自动故障转移来实现，例如在Zookeeper集群中，Master和Slave的部署确保了当一台服务器出现故障时，其他服务器能够接管其职责。 集群是具有共同目标的服务器集合，它们一起工作提供一种特定的服务，比如Zookeeper集群提供的集中配置服务。集群内的高可用性体现在节点间的负载均衡和故障切换能力。 负载均衡则是将进入系统的请求均匀分配到各个节点，避免单一节点过载，通常通过负载均衡器实现。正向代理用于系统内部访问外部网络，反向代理则用在外部请求到达系统时，将请求转发到内部服务器，对外表现为单一入口。 随着业务的发展，单机架构逐渐无法满足需求，例如淘宝网站早期的架构，当用户量增加，Tomcat和数据库在同服务器上竞争资源。于是进行了第一次演进，将Tomcat和数据库分开部署，提升各自的性能。 然而，随着并发读写的增加，数据库成为新的瓶颈，于是进行了第二次演进，引入本地缓存（如在Tomcat服务器上的内存缓存）和分布式缓存（如Redis或Memcached），以减少对数据库的直接访问，提高数据读取速度，进一步优化系统性能。 分布式缓存可以处理大量并发的读写操作，减轻数据库压力，同时也增加了系统的可伸缩性。这种架构演进体现了从简单到复杂，从单一到分布式，从低效到高效的过程，是应对互联网业务快速变化和增长的有效策略。