探索分布式系统演进之路:从负载均衡到微服务架构

本文涉及的产品
应用型负载均衡 ALB,每月750个小时 15LCU
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
网络型负载均衡 NLB,每月750个小时 15LCU
简介: 小米分享了分布式系统的发展,从早期的负载均衡(入口级、网关和客户端)到微服务架构的演进。微服务实现服务解耦,增强系统弹性,但带来了新的挑战。为优化数据库性能,实施了主备读写分离、全文搜索引擎、缓存集群等措施。通过微服务治理,如服务注册、动态配置、灰度发布等,提升了系统稳定性和可靠性。未来将继续优化分布式系统,提供更好的服务体验。关注公众号“软件求生”了解更多。

大家好,我是小米!今天,我想和大家分享一下分布式系统的发展历程,从入口级负载均衡到微服务架构的演进,希望对大家有所启发。

负载均衡:优化入口流量

在分布式系统的早期阶段,负载均衡是我们优化系统性能的第一步。我们采用了三种负载均衡方式:

  • 入口级负载均衡: 通过将流量分发到不同的入口节点,来平衡系统的负载,确保系统稳定运行。
  • 网关负载均衡: 在系统入口处设置网关,通过网关进行流量转发和负载均衡,提高系统的可用性和可扩展性。
  • 客户端负载均衡: 将负载均衡的责任交给客户端,在客户端实现负载均衡策略,可以更灵活地应对服务节点的变化。

这些负载均衡策略为我们的系统打下了坚实的基础,但随着业务的不断发展,我们需要更灵活、更可靠的架构来支撑业务的快速增长。

微服务架构:解耦服务,提高系统弹性

随着业务的复杂性增加,我们逐渐采用了微服务架构,将单一的应用拆分为多个小型服务,实现了应用服务和数据服务的分离,以及应用服务的集群化和中心化SAAS管理。

  • 应用服务和数据服务分离: 将数据存储与应用逻辑解耦,降低系统耦合度,提高系统的可维护性和可扩展性。
  • 应用服务集群: 将应用服务部署在多个节点上,通过负载均衡实现流量分发,提高系统的并发处理能力和容错性。
  • 应用服务中心化SAAS: 将应用服务的管理和监控集中管理,通过SAAS平台实现统一的管理和监控,提高运维效率。

这些微服务架构的优势使得我们的系统更加灵活和可靠,但同时也带来了新的挑战,例如数据库的读写压力和服务之间的通信问题。

数据库优化:提升数据处理效率

为了解决数据库的性能瓶颈,我们采取了一系列的数据库优化措施:

  • 数据库主备读写分离: 将读写操作分配到不同的数据库节点上,提高数据库的读写性能和可用性。
  • 全文搜索引擎加快数据统计: 引入全文搜索引擎,加速对大数据的搜索和统计,提高数据处理效率。
  • 缓存集群缓解数据库读压力: 使用缓存集群来缓存热点数据,减轻数据库的读取压力,提高系统的响应速度。
  • 分布式消息中间件缓解数据库写压力: 引入分布式消息中间件,将写操作异步化处理,缓解数据库的写压力,提高系统的并发处理能力。
  • 数据库水平拆分适应微服务: 将数据库按照业务功能拆分成多个小型数据库,提高数据库的并发处理能力和可用性。
  • 数据库垂直拆分解决慢查询: 将大型数据库按照表或字段进行垂直拆分,提高数据库的查询性能和响应速度。

这些数据库优化措施为我们的系统提供了更稳定、更高效的数据处理能力,但随之而来的是服务之间的通信和协作问题。

微服务治理:提升系统的稳定性和可靠性

为了解决微服务架构带来的新挑战,我们引入了一系列微服务治理工具和技术:

  • 划分上下文拆分微服务: 将业务功能划分成不同的上下文,拆分成多个小型微服务,降低系统的复杂性和耦合度。
  • 服务注册发现: 使用Eureka或Nacos等服务注册中心,实现服务的动态注册和发现,提高系统的可扩展性和弹性。
  • 配置动态更新: 使用Config或Apollo等配置中心,实现配置的动态更新和管理,提高系统的灵活性和可维护性。
  • 业务灰度发布: 使用Gateway或Feign等微服务网关,实现业务的灰度发布,降低发布风险,保障系统稳定性。
  • 统一安全认证: 使用Gateway或Auth等统一认证中心,实现统一的安全认证和授权,保障系统的信息安全。
  • 服务降级限流: 使用Hystrix或Sentinel等服务降级和限流工具,保障系统的稳定性和可用性。
  • 接口检查监控: 使用Actuator或Prometheus等监控工具,实时监控系统的运行状态和性能指标,及时发现和解决问题。
  • 服务全链路追踪: 使用Sleuth或Zipkin等分布式跟踪工具,实现服务之间调用的全链路追踪,方便排查问题和优化性能。

这些微服务治理工具和技术为我们的系统提供了更高的稳定性、可靠性和可维护性,帮助我们应对了分布式系统面临的各种挑战,实现了业务的快速发展和持续创新。

END

分布式系统的发展历程是一个不断探索和实践的过程,在不断解决各种技术挑战的同时,我们也不断提升自己的技术能力和团队协作能力,实现了业务的快速发展和持续创新。未来,我们将继续深入研究和探索,不断优化和完善我们的分布式系统架构,为用户提供更优质的服务和体验!

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