01 認識分布式
02 Java中間件
03 分布式框架

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1：分布式系統(tǒng)介紹

1.1 什么事分布式系統(tǒng)

1.1.1 分布式系統(tǒng)的定義

是一組聯(lián)網(wǎng)計算機上的組件，組件之間通過消息傳遞來通信并協(xié)調(diào)行動。

1.1.2 分布式系統(tǒng)的意義

單機的缺陷：

升級單機處理能力的性價比越來越低。

單機處理能力存在瓶頸。

單機不能滿足穩(wěn)定性和可用性的考慮。

1.2 分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識

1.2.1 組成計算機的5要素

輸入 + 輸出 + CPU + 內(nèi)存 + 外存

計算機組成5要素

1.2.2 線程和進程

進程是CPU資源分配的最小單位。

線程是CPU資調(diào)度的最小單位。線程屬于進程，一個進程內(nèi)的多個線程共享進程的內(nèi)存空間，而多個進程之間的內(nèi)存空間是相互獨立的。

互不通訊的多線程模式

互不通訊

基于共享容器協(xié)同的多線程模式

生產(chǎn)者和消費者模型。

共享容器協(xié)同

基于事件協(xié)同的多線程模式

事件協(xié)同

多進程模式

1.2.3 網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)和知識

1.2.3.1 OSI與TCP/IP

1.2.3.2 網(wǎng)絡(luò)IO實現(xiàn)方式

BIO 阻塞式IO

NIO 非阻塞式IO 基于事件驅(qū)動采用Reactor模式

AIO 異步IO

1.2.4 如何把應(yīng)用叢單機擴展到分布式

1.2.4.1 輸入設(shè)備的變化

人機交互的輸入設(shè)備 + 系統(tǒng)間調(diào)用者

1.2.4.2 輸出設(shè)備的變化

人家交互輸出設(shè)備 + 系統(tǒng)間響應(yīng)者

1.2.4.3 控制器的變化

1.2.3.4 運算器的變化

1.2.3.5 存儲的變化

1.2.5 分布式系統(tǒng)的難點

1.2.5.1 缺乏全局時鐘

節(jié)點時鐘不一致，分布式鎖

1.2.5.2 面對故障獨立性

多個節(jié)點故障，怎么定位

1.2.5.3 處理單點故障

集群，單點做備份，降低墊底故障的影響范圍

1.2.5.4 事物的挑戰(zhàn)

兩階段提交 最終一致 BASE CAP Paxos

2 大型網(wǎng)站及架構(gòu)演進過程

2.1 大型網(wǎng)站的特點

高并發(fā) + 海量數(shù)據(jù)

2.2 大型網(wǎng)站的架構(gòu)演進

2.2.1 Java技術(shù)單機構(gòu)建的網(wǎng)站

最基本的單體應(yīng)用 應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器部署在一臺機器上

單體應(yīng)用

2.2.2 數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用分離

將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器部署在不同的機器上

數(shù)據(jù)和應(yīng)用分開部署

2.2.3 應(yīng)用服務(wù)器集群

負載均衡

因為HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的，Session有關(guān)聯(lián)用戶和服務(wù)器的狀態(tài)

需解決Session的問題

Session Sticky

根據(jù)Session Id在負載均衡器做路由，同一個Session Id總是路由到同一臺服務(wù)器。

缺點：

1：一臺服務(wù)器宕機，那么機器的會話數(shù)據(jù)全部丟失。

2：會話表示是應(yīng)用層的信息，那么負載均衡服務(wù)器需要在應(yīng)用層進行數(shù)據(jù)解析，開銷比較大。

3：負載均衡服務(wù)器變成了一個有狀態(tài)的節(jié)點。

Session 復(fù)制

增加會話同步機制，把會話數(shù)據(jù)同步到其他服務(wù)器上面。

缺點：

1：同步Session數(shù)據(jù)增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的開銷。

2：同步會導(dǎo)致每臺服務(wù)器有集群的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致Session數(shù)據(jù)的內(nèi)容占用會很嚴重。

3：Session數(shù)據(jù)集中存儲

將Session數(shù)據(jù)存儲在存儲服務(wù)器上。

缺點：

1：讀寫Session數(shù)據(jù)引入了網(wǎng)絡(luò)操作，相對于讀取本地數(shù)據(jù)來說，存在延時和不穩(wěn)定 但是我們服務(wù)器通訊在內(nèi)網(wǎng)，所以問題不大。

2：存儲集群出現(xiàn)問題，就會影響我們的應(yīng)用。

4：基于Cookie

把Session的數(shù)據(jù)存儲在Cookie里面，

缺點：

1：Cookie長度限制。

2：安全性，依賴于客戶端維持狀態(tài)。

3：性能影響，帶寬消耗：每次HTTP請求增加帶寬消耗。

2.2.5 數(shù)據(jù)壓力變大，讀寫分離

2.2.5.1 數(shù)據(jù)庫讀寫分離

數(shù)據(jù)庫主從同步，更新操作連接主庫數(shù)據(jù)源，查詢操作連接從庫數(shù)據(jù)源

2.2.5.2 搜索引擎是一個讀庫

2.2.5.3 緩存

數(shù)據(jù)緩存

頁面緩存

2.2.6 引入分布式存儲系統(tǒng)

讀寫分離

2.2.7 數(shù)據(jù)庫瓶頸

2.2.7.1 專庫專用，數(shù)據(jù)垂直拆分

將不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)拆分到不同的數(shù)據(jù)庫中。

不能關(guān)聯(lián)查詢。

2.2.7.2 數(shù)據(jù)水平分表

主鍵一致性

數(shù)據(jù)庫拆分

2.2.8 應(yīng)用面對新挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)拆分，業(yè)務(wù)越來越大，項目很難修改

服務(wù)化

2.2.9 消息中間件

異步和解耦

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

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