阿里高可用架构设计与实践.pptx
高可用网络架构设计与部署实践方法(五)
高可用网络架构设计与部署实践方法一、引言在当今数字化时代，网络的可用性变得非常重要。
随着公司对在线服务需求的增加，以及用户对服务的高要求，建立一个高可用的网络架构已经成为了许多企业的首要任务。
本文将介绍高可用网络架构设计的重要性，并提供一些实际的部署实践方法。
二、理解高可用性概念高可用性是指网络或系统在面对故障或相互冲突时，仍能保持稳定可用的能力。
换句话说，无论在任何时刻，用户都应该能够顺利地访问到所需的服务。
这对于企业来说至关重要，因为网络故障或中断会导致用户体验下降，甚至可能造成企业的经济损失。
因此，高可用网络架构的设计和部署是确保业务连续性的关键。
三、网络架构设计原则1. 弹性与冗余性：高可用网络架构需要具备弹性和冗余性。
弹性是指网络架构能够根据需求进行扩展或收缩，以应对用户数量的变化。
冗余性则是指在网络的各个层级都有备用设备，以备主设备出现故障时能够立即接管。
2. 监控与自动化：网络架构应该有有效的监控机制，能够实时监测系统性能和网络流量。
同时，自动化工具也是必不可少的，能够对网络进行自动备份、自动修复和自动恢复操作。
3. 分布式架构：采用分布式架构的设计能够降低单点故障的风险。
通过将网络服务分散到多个地理位置，可以避免地域故障导致的服务中断。
四、负载均衡负载均衡是高可用网络架构设计中的关键组成部分。
通过分担网络流量，负载均衡器可以提高系统的性能和可用性。
设计负载均衡时，需要考虑以下要点：1. 多个负载均衡器：如果只使用一个负载均衡器，那么负载均衡器本身就成为了单点故障。
因此，建议使用多个负载均衡器，以实现负载的均衡分配。
2. 监控和故障转移：负载均衡器应该具备监控网络服务和故障转移的能力。
当某个后端服务出现故障时，负载均衡器应该能够自动将流量转移到其他可用的服务上。
3. 弹性伸缩：负载均衡器应该能够根据实际需求进行弹性伸缩，以应对不同负载需求的变化。
五、数据备份与恢复数据备份和恢复是高可用网络架构中的另一个重要方面。
服务器高可用架构设计与实践
服务器高可用架构设计与实践在当今数字化时代，服务器已经成为企业运营中不可或缺的重要组成部分。
为了确保业务的稳定运行和数据的安全性，高可用架构设计和实践变得至关重要。
本文将探讨服务器高可用架构的设计原则和实践方法，帮助企业建立稳定可靠的服务器系统。
一、高可用架构设计原则1. 多节点部署：采用多节点部署可以提高系统的可用性，当某个节点发生故障时，其他节点可以接管服务，保证业务的连续性。
常见的多节点部署方式包括主备模式、主从模式和集群模式等。
2. 负载均衡：负载均衡可以将用户请求均匀分发到不同的服务器节点上，避免单点故障导致整个系统不可用。
常见的负载均衡算法有轮询、最小连接数和最少响应时间等。
3. 数据备份与恢复：定期对数据进行备份，并建立完善的数据恢复机制，以防止数据丢失或损坏。
同时，备份数据应存储在不同的地点，确保数据的安全性和可靠性。
4. 自动化运维：通过自动化运维工具实现系统的自动监控、故障检测和自动恢复，减少人为干预，提高系统的稳定性和可用性。
常见的自动化运维工具包括Zabbix、Nagios和Ansible等。
5. 容灾设计：建立完善的容灾计划，确保在灾难事件发生时能够快速恢复业务。
容灾设计包括数据中心的多地部署、跨机房容灾和灾备演练等。
二、高可用架构实践方法1. 服务器硬件选型：选择高可靠性的服务器硬件设备，如品牌服务器、热插拔硬盘和双路电源等，确保硬件设备的稳定性和可靠性。
2. 操作系统优化：对服务器操作系统进行优化配置，关闭不必要的服务和端口，提高系统的安全性和稳定性。
同时，定期更新操作系统补丁，修复系统漏洞，保障系统的安全性。
3. 数据库优化：对数据库进行性能优化，包括索引优化、查询优化和缓存优化等，提高数据库的读写效率和响应速度。
同时，定期备份数据库，并进行容灾设计，确保数据的安全性和可靠性。
4. 网络安全防护：加强服务器的网络安全防护，包括防火墙、入侵检测系统和安全加固等，防止网络攻击和恶意入侵，保障服务器系统的稳定运行。
服务器高可用性架构设计与实践
服务器高可用性架构设计与实践在当今数字化时代，服务器的高可用性架构设计与实践变得至关重要。
随着互联网和大数据应用的不断发展，用户对服务的稳定性和可靠性要求也越来越高。
因此，如何设计和实践高可用性架构成为了每个企业和组织都需要面对的挑战。
本文将探讨服务器高可用性架构的设计原则和实践方法，帮助读者更好地理解和应用高可用性架构。
一、高可用性架构设计原则1.冗余设计：冗余是高可用性架构设计的基础。
通过在系统中增加冗余组件，如冗余服务器、存储设备、网络设备等，可以提高系统的可靠性和稳定性。
当某个组件发生故障时，冗余组件可以自动接管工作，保证系统的持续运行。
2.负载均衡：负载均衡是实现高可用性的重要手段。
通过负载均衡设备将流量均匀地分发到多台服务器上，可以避免单点故障，提高系统的整体性能和稳定性。
常见的负载均衡算法有轮询、最小连接数、最短响应时间等。
3.故障检测与自动恢复：及时发现故障并快速恢复是保障系统高可用性的关键。
通过监控系统的各个组件，设置合理的告警机制，可以在故障发生时及时通知运维人员进行处理。
同时，引入自动化运维工具，实现故障的自动检测和恢复，可以减少人为干预，提高系统的可靠性。
4.灾备设计：灾备设计是高可用性架构的重要组成部分。
通过在不同地域或数据中心部署备份系统，可以在主系统发生灾难性故障时快速切换到备份系统，保障业务的持续运行。
常见的灾备设计包括热备、冷备、异地多活等方案。
二、高可用性架构实践方法1.多层架构设计：将系统拆分为多个独立的服务模块，每个模块负责不同的功能，通过服务间的调用实现整个系统的功能。
这样可以降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。
2.容器化部署：采用容器化部署技术，如Docker、Kubernetes等，可以实现快速部署、扩容和迁移，提高系统的灵活性和可靠性。
容器化部署还可以实现服务的隔离，避免不同服务之间的相互影响。
3.持续集成与持续部署：引入持续集成与持续部署工具，如Jenkins、GitLab CI等，可以实现代码的自动化构建、测试和部署，减少人为错误，提高系统的稳定性和可靠性。
高可用系统架构设计与实践
高可用系统架构设计与实践随着互联网的快速发展，现代企业对于系统的可用性需求越来越高。
高可用系统的设计和实践已经成为现代IT架构设计中不可或缺的一部分。
一、什么是高可用系统？高可用性系统是指在保障数据正确性的情况下，系统能够长时间持续运行，且当部分组件出现故障时，仍能保证稳定和可用性。
高可用系统的设计必须在强调数据正确性的基础上，建立高容错和备份机制，保证系统在不同情况下的持续可用性。
二、高可用系统的架构设计1. 多层结构设计高可用系统的系统架构设计应该采用多层结构设计，最好进行模块化设计，通过模块之间的松耦合，使得系统的稳定性得到保障，同时可以降低系统的复杂性，加快开发和运行效率。
2. 集群架构高可用系统的设计中，集群架构是最重要的一个部分。
集群架构将多台服务器整合配置为一个虚拟的服务单元，它们之间通过数据同步和资源共享来实现更高的可用性。
在集群架构中，通过增加节点数量和负载均衡算法等机制，实现自动化故障转移和自我修复的功能。
3. 分布式架构分布式架构是指将一个系统分为多个子系统，并分别部署在不同的服务器上，在保证数据同步的情况下，来提高系统的可用性、可扩展性和可靠性。
分布式架构可以采用的技术包括数据分片、副本备份、CAP定理等。
三、高可用系统的实践方法1. 负载均衡负载均衡是指将多个请求分配到多个服务器上进行处理，以提升系统的性能和可靠性。
负载均衡可以采用硬件负载均衡器、软件负载均衡器等技术实现。
2. 数据备份数据备份是高可用系统的重要保障措施之一，通过实时同步和定时备份来保证数据的可靠性和正确性。
数据备份可以采用本地备份、远程备份等不同的备份方式。
3. 自动化运维自动化运维是提高高可用系统稳定性和可靠性的重要手段。
通过自动化运维，可以避免人为因素造成的故障和错误，提高系统的运行效率和可维护性。
自动化运维可以采用自动化部署、自动化测试、自动化监控等技术实现。
四、高可用系统的应用场景高可用系统是在对业务安全、数据可靠性和运维效率有较高要求时，所必须采用的技术。
云计算中的高可用架构设计与实践(Ⅲ)
随着信息技术的不断发展，云计算已经成为了当今企业信息化建设的重要组成部分。
云计算为企业提供了便捷、灵活、高效的IT资源管理和利用方式，但同时也提出了新的挑战，其中之一便是高可用架构的设计与实践。
本文将从云计算中的高可用性需求出发，探讨高可用架构设计的原则和实践经验。
一、高可用性的需求分析在云计算环境下，高可用性是指系统能够在面对各种故障和攻击时仍能保持不间断的服务能力。
由于云计算环境下的服务器数量庞大、网络复杂，因此高可用性成为了云计算架构设计的重要指标。
在云计算中，高可用性不仅仅是硬件设备的冗余，还包括了软件系统的容错、自愈能力等方面。
二、高可用架构设计原则1. 冗余设计：在云计算中，冗余设计是提高系统可用性最基本的手段。
通过冗余设计，可以将单点故障风险降至最低，从而保证系统的稳定运行。
冗余设计包括了硬件设备的冗余、数据的冗余等多个方面。
2. 自动化运维：在云计算环境下，自动化运维是提高系统可用性的重要手段。
通过自动化运维，可以减少运维人员的操作失误，提高系统的稳定性和可靠性。
3. 容错设计：在云计算中，容错设计是保证系统高可用性的重要手段。
通过容错设计，可以在系统出现故障时自动进行切换，保证业务的连续性。
4. 弹性扩展：在云计算中，弹性扩展是提高系统可用性的重要手段。
通过弹性扩展，可以根据业务负载的变化实时调整系统资源，从而保证系统能够承受高负载的冲击。
三、高可用架构实践经验1. 采用负载均衡技术：在云计算环境下，负载均衡是提高系统可用性的重要手段。
通过负载均衡技术，可以将请求分发到各个服务器上，从而避免单点故障对系统的影响。
2. 使用分布式存储技术：在云计算环境下，分布式存储技术是保证数据可用性的重要手段。
通过分布式存储技术，可以将数据分布到多个节点上，从而保证数据的安全性和可靠性。
3. 实施灾备方案：在云计算环境下，实施灾备方案是保证系统可用性的重要手段。
通过实施灾备方案，可以在主数据中心出现故障时快速切换到备用数据中心，从而保证业务的连续性。
阿里云体系架构ppt课件
分区、索引
持久、冗余、容错
2019
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IAAS基础服务-OSS实现云端数据处理
上传文件到OSS后，可以配合使用媒体转码服务、图片处理服务、批量 计算服务、离线数据处理服务（ODPS），挖掘数据的价值。
2019
-
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阿里云体系架构PAAS-开放表格服务OTS
OTS是构建在阿里云飞 天分布式系统之上的 NoSQL数据库服务，提 供海量结构化数据的 存储和实时访问。OTS 以实例和表的形式组织 数据，通过数据分片和 负载均衡技术实现规模 上的无缝扩展。应用通 过OTS API或者操作管理 控制台来使用 OTS 服务
资源管理 Resource Management
Linux 数据中心 Data Center
2019 2
Monitoring
集 群 布 署
Deployment
集 群 监 控
阿里云的技术层次（云计算 & 大数据）
业务 应用
联机事物处理 (OLTP)
联机分析处理 (OLAP)
大数据 分析及处理
内容管理
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IAAS基础服务-ESS弹性伸缩服务
2019
-
14
IAAS基础服务-OSS基础架构
2019
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IAAS基础服务-OSS基础架构
http://<bucket>/<object>
1. 2. 3. 4. RESTful协议处理 资源使用计量 防攻击策略 授权、认证
远程过程调用
Resource Management
资源管理
大规模分布式计算系统（飞天）
Linux
2019
《阿里大数据架构》PPT课件
发展空质间量成本
– 技术搭台，业务唱戏 架构搭台，应用唱戏
• 架构永远在随着业务的发展而变更 更多多迁用数–户据 拥抱变
化！
更多功能 提高 收益
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B2B架构演化过程
WebMacro pojo jdbc
Velocity Ejb
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网站镜像部署图(国际站)
中供用户
网站运营
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用户请求处理
Apache
Load Balance (F5, Alteon)
Apache
Jboss
Jboss
Apache
Jboss
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Static Resource
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Database Search Engine Cache Storage
基于pojo的Biz层
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业务逻辑方法 数据访问方法
业务层
基于POJO的biz层
数据存储 Oracle数据库
LDAP
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BizObj
业务逻辑方法 数据访问方法
MemberObj
业务逻辑方法 数据访问方法
OfferObj
业务逻辑方法 数据访问方法
8
石器时代-中世纪原因
• 表现层仅仅使用模板技术，缺乏MVC框架， 导致大量的servlet配置
19
互联网的挑战
• 流量随着用户量而增加 • 业务的变更频繁 • 用户行为的收集 • 产品角色的细分及调整 • 7 X 24的高可用性
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阿里高可用架构设计与实践
在用户的请求到达反向代理服务器时（已经到达网 站机房），由反向代理服务器根据算法转发到具体 的服务器。常用的apache，nginx都可以充当反向 代理服务器。 优点：部署简单 缺点：代理服务器可能成为性能的 瓶颈，特别是一次上传大文件。
WEB架构演进
负载均衡调度算法
1.rr 轮询调度算法：顾名思义，轮询分发请求。
2.wrr 加权调度算法：我们给每个服务器设置权值weight，负载均衡调度器根据权值调度服务器，服务器被调用的次数跟权值成正比。
3.sh 原地址散列：提取用户IP，根据散列函数得出一个key，再根据静态映射表，查处对应的value，即目标服务器IP。过目标机器超负荷，
则返回空。
4.dh 目标地址散列：同上，N只g是i现nx在目提取前的支是目持标的地负址的载IP均来做衡哈算希。法有wrr、sh（支持一致性哈希）、
用最少连接数算法。
10.LBLCR 带复制的基于局部性的最少连接：均衡器根据请求的目的IP地址，找出该IP地址最近使用的“服务器组”，注意，并不是具体某
个服务器，然后采用最少连接数从该组中挑出具体的某台服务器出来，把请求转发之。若该服务器超载，那么根据最少连接数算法，在集群
的非本服务器组的服务器中，找出一台服务器出来，加入本服务器组，然后把请求转发之。
阿里高可用架构设计与实践
By 游骥 阿里巴巴高级技术专家 中间件&高可用架构团队技术 leader 阿里巴巴高可用体系核心缔造者 6年双11高可用保障老兵 邮箱:youji.zj@ 微信:lanxielian
汇报人：汤亚男 时间：2017年11月
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架构简图
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浅谈WEB架构演进
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03高可用体系 监控报警 ，依赖治理 ，系统保护 ，容量规划， 线上演练
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03高可用体系 监控报警 ，依赖治理 ，系统保护 ，容量规划， 线上演练
高可用体系
阿里电商平台
监控报警和依赖 治理是高可用体
系的眼睛
依赖治理
阿里电商平台
对调用打点，对海量调用链进行统计，得到链路各个依赖的稳定性指标
系统保护
限流 降级 流量调度 热点防护
系统保护
限流
系统保护
降级
固定时间间隔进行探测
1.用户的请求由谁来转发到到具体的应用服务器 2.有什么转发的算法 3.应用服务器如何返回用户的请求 4.用户如果每次访问到的服务器不一样，那么如何维护session的一致性
WEB架构演进
负载均衡解决方案
HTTP重定向
用户的请求其实已经到了HTTP重定向负载均衡服务 器，服务器根据算法要求用户重定向，用户收到重 定向请求后，再次请求真正的集群。
DNS域名解析负载均衡
在用户请求DNS服务器，获取域名对应的IP地址时， DNS服务器直接给出负载均衡后的服务器IP。 优点：交给DNS，不用我们去维护负载均衡服务器。 缺点：当一个应用服务器挂了，不能及时通知DNS， 而且DNS负载均衡的控制权在域名服务商那里，网 站无法做更多的改善和更强大的管理。
优点：简单 缺点：性能较差
IP层负载均衡
在请求到达负载均衡器后，负载均衡器通过修改请 求的目的IP地址，从而实现请求的转发，做到负载 均衡。 优点：性能更好 缺点：负载均衡器的宽带成为瓶颈。
数据链路层负载均衡
在请求到达负载均衡器后，负载均衡器通过修改请求mac 地址，从而做到负载均衡，与IP负载均衡不一样的是，当 请求访问完服务器之后，直接返回客户。而无需再经过负 载均衡器。
2.wrr 加权调度算法：我们给每个服务器设置权值weight，负载均衡调度器根据权值调度服务器，服务器被调用的次数跟权值成正比。
3.sh 原地址散列：提取用户IP，根据散列函数得出一个key，再根据静态映射表，查处对应的value，即目标服务器IP。过目标机器超负荷，
则返回空。
4.dh 目标地址散列：同上，N只g是i现nx在目提取前的支是目持标的地负址的载IP均来做衡哈算希。法有wrr、sh（支持一致性哈
WEB架构演进过程
电商平台
负载均衡
数据库读写分离
用缓存缓解读库的压力
WEB架构演进过程
电商平台
拆分应用，SOA模式
引入消息中间件
随着业务的发展，业务越来越多，应用越来越大。我们需要考虑如何避免让应 用越来越臃肿。这就需要把应用拆开，从一个应用变为俩个甚至更多。可以把 用户、商品、交易拆分开。变成“用户、商品”和“用户，交易”两个子系统。
系统保护
负载保护
系统保护
流量调度
系统保护
热点保护
大促难题，业务热点问题 客观存在 ：华为、小米、iphone、微博 黑马热点不可预计 从系统稳定性出发，保护 下游资源，不被热点击垮 ：Tair(缓存)击穿 DB连接数过大 黑马热点不可预计 从业务链路出发，实现 热点数据共享 ：手工配置 各个业务热点隔离， 数据不能自动共享
务器优先被选择。
8.nq 永不排队：改进的sed供算法了。s我e们ss想io一n下共什么享情的况下支才持能“，永也不可排队以”通，那过就R是e服d务is器方的式连接存数储为0共的时享候数，那据么。假如有服务器连接数
为0，均衡器直接把请求转发给它，无需经过sed的计算。
9.LBLC 基于局部性的最少连接：均衡器根据请求的目的IP地址，找出该IP地址最近被使用的服务器，把请求转发之，若该服务器超载，最采
5.lc 最少连接：优先把请求转希发）给、连接fa数i少r（的服可务以器归。 结为lc）。
6.wlc 加权最少连接：在lc的基础上，为每台服务器加上权值。算法为：（活动连接数*256+非活动连接数）÷权重 ，计算出来的值小的服
务器优先被选择。
Nginx作为均衡器的话，还可以一同作为静态资源服务器。
7.sed 最短期望延迟：其实sNedg跟inwlxc类本似身，并区别没是有不考提虑供非活se动s连s接io数n。同算步法为的：解（活决动方连案接数，+1而)*2a5p6÷a权ch重e，则同样提计算出来的值小的服
用最少连接数算法。
10.LBLCR 带复制的基于局部性的最少连接：均衡器根据请求的目的IP地址，找出该IP地址最近使用的“服务器组”，注意，并不是具体某
个服务器，然后采用最少连接数从该组中挑出具体的某台服务器出来，把请求转发之。若该服务器超载，那么根据最少连接数算法，在集群
的非本服务器组的服务器中，找出一台服务器出来，加入本服务器组，然后把请求转发之。
随着网站的继续发展，系统中可能出现不同语言开发的子模块和部署在不同平 台的子系统。此时需要一个平台来传递可靠的，与平台和语言无关的数据，并 且能够把负载均衡透明化，能在调用过程中收集调用数据并分析之，推测出网 站的访问增长率等等一系列需求，对于网站应该如何成长做出预测。开源消息 中间件有阿里的dubbo，可以搭配Google开源的分布式程序协调服务 zookeeper实现服务器的注册与发现。
高可用体系
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大数据架构方案
目 录
01架构简图 阿里电商平台架构简图
架构简图
阿里电商平台
02浅谈WEB架构演进 用户模块：用户注册和管理 商品模块：商品展示和管理 交易模块：创建交易和管理
WEB架构演进过程
电商平台
单机构建网站
应用服务器与数据库分离
应用服务器集群
系统演变到这里，将会出现下面四个问题：
反向代理服务器
在用户的请求到达反向代理服务器时（已经到达网 站机房），由反向代理服务器根据算法转发到具体 的服务器。常用的apache，nginx都可以充当反向 代理服务器。 优点：部署简单 缺点：代理服务器可能成为性能的 瓶颈，特别是一次上传大文件。
WEB架构演进
负载均衡调度算法
1.rr 轮询调度算法：顾名思义，轮询分发请求。
阿里高可用架构设计与实践
By 游骥 阿里巴巴高级技术专家 中间件&高可用架构团队技术 leader 阿里巴巴高可用体系核心缔造者 6年双11高可用保障老兵 邮箱:youji.zj@ 微信:lanxielian
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架构简图
2
浅谈WEB架构演进
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