高并发是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一,即,通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。
高并发相关常用一些指标有响应时间,吞吐量,每秒查询率QPS,并发用户数等。
①响应时间:系统对请求做出响应的时间。例如系统处理一个HTTP请求需要200ms,这个200ms就是系统的响应时间。
②吞吐量:单位时间内处理的请求数量
③QPS:每秒响应请求数。在互联网领域,这个指标和吞吐量区分的没有这么明显。
④并发用户数:同时承载正常使用系统功能的用户数量。例如一个即时通讯系统,同时在线量一定程度上代表了系统的并发用户数。 互联网分布式架构设计,提高系统并发能力的方式,方法论上主要有两种:垂直扩展与水平扩展。 垂直扩展:提升单机处理能力。 垂直扩展的方式又有两种: ①增强单机硬件性能,例如:增加CPU核数如32核,升级更好的网卡如万兆,升级更好的硬盘如SSD,扩充硬盘容量如2T,扩充系统内存如128G; ②提升单机架构性能,例如:使用Cache来减少IO次数,使用异步来增加单服务吞吐量,使用无锁数据结构来减少响应时间。 在互联网业务发展非常迅猛的早期,如果预算不是问题,强烈建议使用“增强单机硬件性能”的方式提升系统并发能力,因为这个阶段,公司的战略往往是发展业务抢时间,而“增强单机硬件性能”往往是最快的方法。 不管是提升单机硬件性能,还是提升单机架构性能,都有一个致命的不足:单机性能总是有极限的。所以互联网分布式架构设计高并发终极解决方案还是水平扩展。 水平扩展:只要增加服务器数量,就能线性扩充系统性能。水平扩展对系统架构设计是有要求的,如何在架构各层进行可水平扩展的设计,以及互联网公司架构各层常见的水平扩展实践,是程序员必学重点。 反向代理层的水平扩展,是通过“DNS轮询”实现的。站点层的水平扩展,是通过“nginx”实现的。服务层的水平扩展,是通过“服务连接池”实现的