分布式架構(gòu)與傳統(tǒng)的單機(jī)架構(gòu)最大的區(qū)別在于分布式架構(gòu)能解決兩個方向的擴(kuò)展問題:一是橫向擴(kuò)展，二是縱向擴(kuò)展。
橫向擴(kuò)展，主要用來解決應(yīng)用架構(gòu)上的容量問題。由于單臺服務(wù)器能支撐的服務(wù)能力始終是有限的，所以我們在架構(gòu)上就必須做到能夠支持橫向服務(wù)能力的擴(kuò)展。最典型的橫向擴(kuò)展是Web/API接人層，它在支持1億PV和10億PV時所需要的服務(wù)器數(shù)量必然是完全不一樣的，因此要考慮當(dāng)服務(wù)器不夠用時，它也能支撐PV的無限增長。因此這兩層~般都屬 于無狀態(tài)的服務(wù)。
縱向擴(kuò)展，主要解決業(yè)務(wù)的擴(kuò)展問題。當(dāng)業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)展時，業(yè)務(wù)邏輯的復(fù)雜度也會不斷上升，所以在架構(gòu)上要能根據(jù)功能的劃分進(jìn)行縱向?qū)哟蔚膭澐帧＠?，Web/API層只做頁面邏輯或者展示數(shù)據(jù)的封裝，服務(wù)層做業(yè)務(wù)邏輯的封裝等。業(yè)務(wù)邏輯層還可以劃分成更多的層次，以支持更細(xì)的業(yè)務(wù)的組合。
一個典型的分布式網(wǎng)站架構(gòu)。它將用戶的請求通過負(fù)載均衡隨機(jī)分配給一臺Web機(jī)器，Web機(jī)器再通過遠(yuǎn)程調(diào)用請求服務(wù)層。但是數(shù)據(jù)層一般都是有狀態(tài)的，而數(shù)據(jù)要做到分布式化，就必須保證數(shù)據(jù)的一致性。要保證數(shù)據(jù)的一一致性，一般都需要對最細(xì)粒度的數(shù)據(jù)做單寫控制，因此要記錄數(shù)據(jù)的狀態(tài)、做好數(shù)據(jù)的訪問控制等。
一個有狀態(tài)的分布式架構(gòu)。分布式集群中-一般都有一個Master負(fù)責(zé)管理集群中所有機(jī)器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)訪問的規(guī)制等，為了保證高可用Master也有備份，Master通常會把訪問的路由規(guī)則推給實(shí)際的請求發(fā)起端，這樣Client就可以直接和實(shí)際要訪問的節(jié)點(diǎn)通信了，避免中間再經(jīng)過一層代理。
還有一種分布式架構(gòu)是非Master-Slave模式而是Leader 選舉機(jī)制，即分布式集群中沒有單獨(dú)的Master角色，每個節(jié)點(diǎn)功能都是一樣的，但是在集群的初始化時會選取一個Leader承擔(dān)Master的功能。一旦該Leader失效，集群會重新選擇一個Leader。這種方式的好處是不用單獨(dú)考慮Master的節(jié)點(diǎn)的可用性，但是也會增加集群維護(hù)的復(fù)雜度。
(1)需要分布式中間件
從前面典型的分布式架構(gòu)上可以看出，要搭建一個分布式應(yīng)用系統(tǒng)必須要有支持分布式架構(gòu)的框架。例如首先要有一個統(tǒng)一的負(fù)載均衡系統(tǒng)( LB/LVS )幫助平均分配外部請求的流量，將這些流量分配到后端的多臺機(jī)器上，這類設(shè)備一般都是工作在第四層，只做鏈路選擇而不做應(yīng)用層解析；應(yīng)用層的負(fù)載均衡可以通過HA來實(shí)現(xiàn)，例如可以根據(jù)請求的URL或者用戶的Cookie精準(zhǔn)地調(diào)度流量。
請求到達(dá)服務(wù)層，就需要解決服務(wù)之間的系統(tǒng)調(diào)用了。這時，需要在服務(wù)層構(gòu)建一個典型的分布式系統(tǒng)，包括同步調(diào)度的分布式RPC框架、異步調(diào)度的分布式消息框架和解決靜態(tài)配置信息的分布式配置框架。這三個分布式框架就像人體的骨骼和經(jīng)絡(luò)，把整個服務(wù)層連接起來。我們會在后面詳細(xì)介紹這三個典型的分布式框架(分布式框架的開源產(chǎn)品有很多，例如Dubbo、RocketMQ等)。
請求到達(dá)數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層需要解決以下問題:第一，屏蔽不同數(shù)據(jù)庫的差異性，使底層數(shù)據(jù)庫的切換不影響上次應(yīng)用代碼；第二，屏蔽應(yīng)用層代碼對數(shù)據(jù)分布的感知，使對數(shù)據(jù)的分區(qū)或者分片不會影響應(yīng)用代碼的編寫。由于般來說數(shù)據(jù)層都是有狀態(tài)的，所以用數(shù)據(jù)層解決分布式問題會更復(fù)雜、難度也更大。開源的DRDS等都是用于解決這類問題的。
(2)服務(wù)化和分布式化
我們在網(wǎng)站升級中一般會接觸到兩個概念:一是服務(wù)化改造；二是分布式化改造。那么它們是一回事嗎?
服務(wù)化改造更多是從業(yè)務(wù)架構(gòu)的角度出發(fā)，目的是將業(yè)務(wù)做更細(xì)粒度的功能拆分，使業(yè)務(wù)邏輯更加清晰、邊界更加清楚且易于維護(hù)；服務(wù)化的另一個好處是收斂業(yè)務(wù)邏輯，通過接口標(biāo)準(zhǔn)化提供統(tǒng)一-的訪問方式。 分布式化更多是從網(wǎng)站制作系統(tǒng)架構(gòu)層面的角度出發(fā)，更多是看請求的訪問路徑，即一個請求必須先訪問什么再訪問什么、一次訪問要經(jīng)過哪些步驟才能最終有結(jié)果等...因此，這是兩個不同層面的工作。
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