互联网架构“高并发”到底怎么玩？

最近留言问“高并发”的伴侣颇多，公家号又不支持汗青文章检索，故从头优化宣布，但愿各人有收成。

什么是高并发?

高并发(High Concurrency)是互联网漫衍式体系架构计划中必需思量的身分之一，它凡是是指，通过计划担保体系可以或许同时并行处理赏罚许多哀求。

高并发相干的常见指标有哪些?

• 相应时刻(Response Time)
• 吞吐量(Throughput)
• 每秒查询率QPS(Query Per Second)
• 并发用户数

什么是相应时刻?

体系对哀求做出相应的时刻。

譬喻：体系处理赏罚一个HTTP哀求必要200ms，这个200ms就是体系的相应时刻。

什么是吞吐量?

单元时刻内处理赏罚的哀求数目。

什么是QPS?

每秒相应哀求数。在互联网规模，这个指标和吞吐量区分的没有这么明明。

什么是并发用户数?

同时承载正常行使体系成果的用户数目。

譬喻：一个即时通信体系，同时在线量必然水平上代表了体系的并发用户数。

怎样晋升体系的并发手段?

互联网漫衍式架构计划，进步体系并发手段的方法，要领论上首要有两种：

• 垂直扩展(Scale Up)
• 程度扩展(Scale Out)

什么是垂直扩展?

垂直扩展是指，晋升单机处理赏罚手段，垂直扩展的方法又有两种：

• 加强单机硬件机能，譬喻：增进CPU核数如32核，进级更好的网卡如万兆，进级更好的硬盘如SSD，扩充硬盘容量如2T，扩充体系内存如128G;
• 晋升单机架构机能，譬喻：行使Cache来镌汰IO次数，行使异步来增进单处事吞吐量，行使无锁数据布局来镌汰相应时刻;

画外音：在互联网营业成长很是迅猛的早期，假如预算不是题目，凶猛提议行使“加强单机硬件机能”的方法晋升体系并发手段，由于这个阶段，公司的计谋每每是成长营业抢时刻，而“加强单机硬件机能”每每是最快的要领。

垂直扩展有什么瓶颈?

不管是晋升单机硬件机能，照旧晋升单机架构机能，都有一个致命的不敷：单机机能老是有极限的。

怎样打破单机的极限?

互联网漫衍式架构计划，高并发终极办理方案照旧程度扩展。

什么是程度扩展?

只要增进处事器数目，就能线性扩充体系机能。

常见的互联网分层架构怎样?

各层该怎样落地程度扩展?

常见互联网漫衍式架构如上，分为：

• 客户端层：典范挪用方是赏识器browser可妙手机应用APP;
• 反向署理层：体系进口，反向署理;
• 站点应用层：实现焦点应用逻辑，返回html可能json;
• 处事层：假如实现了处事化，就有这一层;
• 数据-缓存层：缓存加快会见存储;
• 数据-数据库层：数据库固化数据存储;

要想真个体系支持程度扩展，就必需每一层都支持程度扩展。

反向署理层怎样举办程度扩展?

反向署理层的程度扩展，是通过“DNS轮询”实现的：dns-server对付一个域名设置了多个理会ip，每次DNS理会哀求来会见dns-server，会轮询返回这些ip。

当nginx成为瓶颈的时辰，只要增进处事器数目，新增nginx处事的陈设，增进一个外网ip，就能扩展反向署理层的机能，做到理论上的无穷高并发。

站点层怎样举办程度扩展?

站点层的程度扩展，是通过“nginx”实现的，通过修改nginx.conf，可以配置多个web后端。

画外音：nginx是个例子，有也许是LVS可能F5等反向署理。

当web后端成为瓶颈的时辰，只要增进处事器数目，新增web处事的陈设，在nginx设置中设置上新的web后端，就能扩展站点层的机能，做到理论上的无穷高并发。

处事层怎样举办程度扩展?

处事层的程度扩展，是通过“处事毗连池”实现的。

站点层通过RPC-client挪用下流的处事层RPC-server时，RPC-client中的毗连池会成立与下流处事多个毗连，当处事成为瓶颈的时辰，只要增进处事器数目，新增处事陈设，在RPC-client处成立新的下流处事毗连，就能扩展处事层机能，做到理论上的无穷高并发。

画外音：假如必要优雅的举办处事层自动扩容，这里也许必要设置中内心处事自动发明成果的支持。

数据层怎样举办程度扩展?

在数据量很大的环境下，数据层(缓存，数据库)涉及数据的程度扩展，将本来存储在一台处事器上的数据(缓存，数据库)程度拆分到差异处事器上去，以到达扩充体系机能的目标。

互联网数据层常见的程度拆分方法有这么几种，以数据库为例：

1. 凭证范畴程度拆分

每一个数据处事，存储必然范畴的数据，上图为例：

• user0库，存储uid范畴1-1kw
• user1库，存储uid范畴1kw-2kw

（编辑：河北网）

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