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系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中如何提高并發(fā)量?

發(fā)布日期:2024-10-22 08:44:24 瀏覽次數(shù): 1304 來源:萬麥信息
高并发


高并发(High Concurrency)是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一,它通常是指,通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求


高并发相关常用的一些指标有响应时间(ResponseTime),吞吐量(Throughput),每秒查询率QPS(QueryPer Second),并发用户数等。


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。


吞吐量:单位时间内处理的请求数量。


QPS: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。


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,同时在线量就是一定程度上代表了系统的并发用户数。

提升系统的并发能力



互联网分布式架构设计,提高系统并发能力的方式,方法主要有两种:垂直扩展(ScaleUp)与水平扩展(ScaleOut)


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;


如果不考虑预算,在互联网业务发展的早期,建议使用“增强单机硬件性能”的方式提升系统并发能力,因为在这个阶段,公司的战略着重放在发展业务和抢时间上面,“增强单机硬件性能”是通往这个道路最快的方法。


常见的互联网架构


1)客户端层:典型调用方是浏览器browser或者手机应用APP

(2)反向代理层:系统入口,反向代理

(3)站点应用层:实现核心应用逻辑,返回html或者json

(4)服务层:如果实现了服务化,就有这一层

(5)数据-缓存层:缓存加速访问存储

(6)数据-数据库层:数据库固化数据存储


互联网分层架构中,各层次水平扩展的实践又有所不同:

(1)反向代理层可以通过“DNS轮询”的方式来进行水平扩展;

(2)站点层可以通过nginx来进行水平扩展;

(3)服务层可以通过服务连接池来进行水平扩展;

(4)数据库可以按照数据范围,或者数据哈希的方式来进行水平扩展;

各层实施水平扩展后,能够通过增加服务器数量的方式来提升系统的性能,做到理论上的性能无限。


END


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