高性能架构模式

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一、高性能数据库集群

（1）读写分离

主从复制延迟

1、写操作后的读操作指定发给数据库主服务器

2、读从机失败后再读一次主机

3、关键业务读写操作全部指向主机，非关键业务采用读写分离

分配机制

1、程序代码分装

2、中间件封装

(2)分库分表

二、高性能nosql

• K-V 存储：解决关系数据库无法存储数据结构的问题，以 Redis 为代表。

• 文档数据库：解决关系数据库强 schema 约束的问题，以 MongoDB 为代表。

• 列式数据库：解决关系数据库大数据场景下的 I/O 问题，以 HBase 为代表。

• 全文搜索引擎：解决关系数据库的全文搜索性能问题，以 Elasticsearch 为代表。

三、高性能缓存架构

1、缓存穿透

2、缓存雪崩

设计方式：后台定时更新+业务消息队列通知更新

3、缓存热点

实现方式： 针对缓存热点复制多份缓存副本

四、单服务器高性能模式 -并发模型

1、ppc (process per connection)

同步阻塞

优化：ppc + prefork

2、tpc(thread per connection)

同步阻塞

优化：tpc + prethread

小结：

ppc与tpc 适用场景 ：

ppc与tpc是阻塞io/bio

常量连接海量请求情形，比如数据库,activemq 的bio模式可以用

常量连接常量请求 情形 企业内部系统

3、Reactor/Dispatcher 模式

形象描述：来了事件我通知你，你来处理

nio 同步非阻塞 ，io 多路复用统一监听事件，收到事件后分配(dispatch)给某个进程

典型实现方案：

（1）单reactor单进程/线程

只适用于业务处理非常快速的场景，例如单 Reactor 单进程redis

（2）单reactor多线程

应用举例：java 的nio，消息队列设计

（3）多reactor多进程/线程

应用举例：多reactor多进程的nginx，多reacotr多线程的netty，memcache

（4）proactor模式

aio

形象描述：来了事件我来处理，处理完了我通知你

Windows 下通过 IOCP 实现了真正的异步 I/O，而在 Linux 系统下的 AIO 并不完善

海量连接海量请求

小提示：IO操作分两个阶段 1、等待数据准备好(读到内核缓存) 2、将数据从内核读到用户空间(进程空间) 一般来说1花费的时间远远大于2。 1上阻塞2上也阻塞的是同步阻塞IO 1上非阻塞2阻塞的是同步非阻塞IO，这讲说的Reactor就是这种模型 1上非阻塞2上非阻塞是异步非阻塞IO，这讲说的Proactor模型就是这种模型

五、集群高性能模式-负载均衡

(1) 架构

1、dns 负载均衡

优化：http-dns 适合cs模式，替换现有基于udp的dns协议

2、硬件负载均衡

3、软件负载均衡

lvs 或nginx

(2) 算法

轮询 、加权轮询、负载最低、性能最优、hash类

参考：李运华的从0开始学架构

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