支付宝架构师眼中的高并发架构阅读总结

一时失言乱红尘 2021-10-24 04:48 400阅读 0赞

高并发经常会发生在有大活跃用户量，用户高聚集的业务场景中，如：秒杀活动，定时领取红包等。为了让业务可以流畅的运行并且给用户一个好的交互体验，我们需要根据业务场景预估达到的并发量等因素，来设计适合自己业务场景的高并发处理方案。

业务从发展的初期到逐渐成熟，服务器架构也是从相对单一到集群，再到分布式服务。 一个可以支持高并发的服务少不了好的服务器架构，需要有均衡负载，数据库需要主从集群，nosql缓存需要主从集群，静态文件需要上传cdn，这些都是能让业务程序流畅运行的强大后盾。服务器，均衡负载(如：nginx，阿里云SLB)、资源监控、分布式；数据库，集群、DBA表优化，索引优化、分布式

高并发相关的业务，需要进行并发的测试，通过大量的数据分析评估出整个架构可以支撑的并发量。

一级缓存，高并发请求连接缓存服务器超出服务器能够接收的请求连接量，部分用户出现建立连接超时无法读取到数据的问题；因此需要有个方案当高并发时候时候可以减少命中缓存服务器；这时候就出现了一级缓存的方案，一级缓存就是使用站点服务器缓存去存储数据，注意只存储部分请求量大的数据，并且缓存的数据量要控制，不能过分的使用站点服务器的内存而影响了站点应用程序的正常运行，一级缓存需要设置秒单位的过期时间，具体时间根据业务场景设定，目的是当有高并发请求的时候可以让数据的获取命中到一级缓存，而不用连接缓存nosql数据服务器，减少nosql数据服务器的压力。比如APP首屏商品数据接口，这些数据是公共的不会针对用户自定义，而且这些数据不会频繁的更新，像这种接口的请求量比较大就可以加入一级缓存；

静态化数据

高并发请求数据不变化的情况下如果可以不请求自己的服务器获取数据那就可以减少服务器的资源压力。对于更新频繁度不高，并且数据允许短时间内的延迟，可以通过数据静态化成JSON，XML,HTML等数据文件上传CDN，在拉取数据的时候优先到CDN拉取，如果没有获取到数据再从缓存，数据库中获取，当管理人员操作后台编辑数据再重新生成静态文件上传同步到CDN，这样在高并发的时候可以使数据的获取命中在CDN服务器上。CDN节点同步有一定的延迟性，所以找一个靠谱的CDN服务器商也很重要。

大型网站要很好支撑高并发，这是需要长期的规划设计。在初期就需要把系统进行分层，在发展过程中把核心业务进行拆分成模块单元，根据需求进行分布式部署，可以进行独立团队维护开发。集群，对于用户访问集中的业务独立部署服务器，应用服务器，数据库，nosql数据库。 核心业务基本上需要搭建集群，即多台服务器部署相同的应用构成一个集群，通过负载均衡设备共同对外提供服务， 服务器集群能够为相同的服务提供更多的并发支持，因此当有更多的用户访问时，只需要向集群中加入新的机器即可, 另外可以实现当其中的某台服务器发生故障时，可以通过负载均衡的失效转移机制将请求转移至集群中其他的服务器上，因此可以提高系统的可用性。异步，在高并发业务中如果涉及到数据库操作，主要压力都是在数据库服务器上面，虽然使用主从分离，但是数据库操作都是在主库上操作，单台数据库服务器连接池允许的最大连接数量是有限的。当连接数量达到最大值的时候，其他需要连接数据操作的请求就需要等待有空闲的连接，这样高并发的时候很多请求就会出现connection time out 的情况。缓存，高并发业务接口多数都是进行业务数据的查询，如：商品列表，商品信息，用户信息，红包信息等，这些数据都是不会经常变化，并且持久化在数据库中。高并发的情况下直接连接从库做查询操作，多台从库服务器也抗不住这么大量的连接请求数（前面说过，单台数据库服务器允许的最大连接数量是有限的）面向服务，SOA面向服务架构设计，微服务更细粒度服务化，一系列的独立的服务共同组成系统。使用服务化思维，将核心业务或者通用的业务功能抽离成服务独立部署，对外提供接口的方式提供功能。最理想化的设计是可以把一个复杂的系统抽离成多个服务，共同组成系统的业务，优点：松耦合，高可用性，高伸缩性，易维护。通过面向服务化设计，独立服务器部署，均衡负载，数据库集群，可以让服务支撑更高的并发。冗余，自动化，当高并发业务所在的服务器出现宕机的时候，需要有备用服务器进行快速的替代，在应用服务器压力大的时候可以快速添加机器到集群中，所以我们就需要有备用机器可以随时待命。 最理想的方式是可以通过自动化监控服务器资源消耗来进行报警，自动切换降级方案，自动的进行服务器替换和添加操作等，通过自动化可以减少人工的操作的成本，而且可以快速操作，避免人为操作上面的失误。

总的来说，高并发在架构中非常重要，对于一个系统的性能也有很大作用！后期我会再学习高并发并应用在之后系统的开发中。

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