分布式架構的內涵與主要特點


      業界對於分布式架構尚未形成統一的定義,但基本包含“基於分布式架構的系統是一組相互獨立但並行協同工作的計算機集合;對系統的用戶來說,系統就象一台計算機一樣”這兩層意思。從硬件角度,每台機器都是自治的、獨立的;從軟件角度,用戶感受是整體的、一致的。據此,分布式架構應具備以下特征:一是物理部署分布式,即用多台計算機來共同承載業務;二是處理過程分布式,系統各環節各司其職、並行處理,通過特定機制有效協同關聯;三是數據存儲分布式,將數據分散存儲,但不影響數據運算結果的完整性和一致性。

  綜合上述特點,分布式架構設計的核心理念是“並行拆分與橫向擴展”,即按照一定維度將系統進行拆分,系統各部分松耦合並行運行,並建立起較為完善的橫向擴展與容錯恢復機制。也正是基於這一設計理念,使得分布式架構具備了多方面的優勢

一是系統擴展能力較強,可基於通用硬件擴展計算和存儲能力來提升系統處理能力,滿足業務不斷增長的需求;

二是系統運行效率較高,在對系統各環節合理拆分的基礎上,通過並行處理進一步突破傳統串行處理存在的效率瓶頸;

三是系統運行可靠性較好,將系統拆分后並行運行在多台相同的設備上,即使單一設備出現故障,整個系統仍可正常運轉或僅局部受損;

四是系統成本優勢明顯,分布式系統基於相對廉價的通用計算和存儲設備構建,獲取相同處理能力的成本低於傳統架構。

  但與此同時,分布式架構也存在一些不足。例如,在對系統進行拆分后,如何協調各部分之間的並行處理,確保最終處理結果的一致性如何應對跨網絡訪問過程中可能存在的信息丟失和通訊延遲,確保信息系統服務水平;如何確保在單個節點異常情況下系統正確切換與恢復,確保系統整體可靠性等等,這都需要在系統設計與實現層面制定有針對性的解決方案。再如,分布式系統由於其數據分開存放,不同功能並行處理,為了確保系統整體可靠性,往往采用“數據最終一致性”的原則進行設計,需在產品功能設計層面同步予以考慮。


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