一、分布式系統架構設計三大原則

分布式系統是硬件或軟件組件分布在不同的網絡計算機上，彼此之間僅僅通過消息傳遞進行通信和協調的系統，對分布式系統的架(jia)構進行設計時，要(yao)注意三(san)大原(yuan)則(ze)：

1、高可用設計

高可用HA（High Availability）是分布式系(xi)統(tong)架構設計中必須考慮的(de)因素之一，它(ta)通常(chang)是指，通過設計減少系(xi)統(tong)不能提供服務(wu)的(de)時間。通常(chang)會通過設計冗(rong)余+自動(dong)故障轉(zhuan)移(yi)來保(bao)證系(xi)統(tong)的(de)高可用特(te)性。

2、高并發設計

（1）有狀態設(she)計：是指(zhi)進(jin)程(cheng)在本(ben)(ben)地(di)內存或磁盤上(shang)存儲自己完成代(dai)碼邏(luo)輯需(xu)要的數(shu)據，并且進(jin)程(cheng)啟動時需(xu)要將數(shu)據加(jia)載到內存或要求(qiu)數(shu)據文件在本(ben)(ben)地(di)磁盤上(shang)存在才能正常運行的服務(wu)。

（2）無狀(zhuang)態設計(ji)：對(dui)單次(ci)請(qing)求的(de)處理，不依賴(lai)其他請(qing)求，也就是(shi)說，處理一次(ci)請(qing)求所需的(de)全部(bu)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)，要(yao)么都包含在這(zhe)個(ge)請(qing)求里，要(yao)么可以從外部(bu)獲取到(dao)（比如(ru)說數據庫(ku)），服務(wu)器本身不存儲(chu)任何信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)。無狀(zhuang)態設計(ji)的(de)設計(ji)如(ru)果涉及(ji)到(dao)要(yao)存儲(chu)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)，有(you)兩種(zhong)方式可以選擇：客戶端保(bao)存、服務(wu)端保(bao)存。

3、高性能設計

以(yi)用戶(hu)為中心，提供(gong)快速(su)的(de)(de)(de)網(wang)頁訪問體驗。主(zhu)要參(can)數(shu)有較短(duan)的(de)(de)(de)響應時間、較大的(de)(de)(de)并發處理(li)能力、較高的(de)(de)(de)吞吐(tu)量與穩定的(de)(de)(de)性能參(can)數(shu)。

二、分布式系統架構設計有哪些優化策略

分布式系統架構設(she)計過程中，可以采(cai)用一(yi)些策(ce)略(lve)對其進行優化，常見的優化策(ce)略(lve)有：

1、數據分片

將數(shu)據按照特定的(de)規則進行分(fen)片(pian)存(cun)儲(chu)，可(ke)(ke)以實現(xian)數(shu)據的(de)橫向擴展(zhan)，提(ti)高(gao)系統的(de)性能和可(ke)(ke)擴展(zhan)性。數(shu)據分(fen)片(pian)可(ke)(ke)以基于哈希、范圍、一致性哈希等算法進行實現(xian)。

2、負載均衡

通過負載(zai)均衡策略，合理地分配(pei)和調度系(xi)統(tong)的請求，可以(yi)(yi)避免(mian)單個節點負載(zai)過重(zhong)的問(wen)題，提高系(xi)統(tong)的性能和可靠性。負載(zai)均衡可以(yi)(yi)采用輪詢、隨(sui)機、最少連接等算(suan)法進行實現。

3、緩存機制

通過緩(huan)存(cun)(cun)機制，可以(yi)將系統經常訪問(wen)的(de)數(shu)據緩(huan)存(cun)(cun)到內(nei)存(cun)(cun)中，減少對數(shu)據庫的(de)訪問(wen)，從而提高系統的(de)性能和吞吐量。緩(huan)存(cun)(cun)機制可以(yi)采用本地(di)緩(huan)存(cun)(cun)、分布式緩(huan)存(cun)(cun)等(deng)方式進(jin)行實(shi)現。

4、異步處理

通過異(yi)(yi)步(bu)處理機制，可以將某些復雜的操作異(yi)(yi)步(bu)化，解放主線程，提高系統的并發性能和響應速度。異(yi)(yi)步(bu)處理可以采(cai)用消息(xi)隊列、事件驅(qu)動(dong)等方式進行實現。

5、分布式事務

通過分(fen)布式(shi)事(shi)務機制，可(ke)以保證多個(ge)節點之間的數據一致性(xing)和可(ke)靠性(xing)，從而(er)提高(gao)系統的穩定性(xing)和可(ke)用(yong)性(xing)。分(fen)布式(shi)事(shi)務可(ke)以采(cai)用(yong)兩階段(duan)提交(jiao)（2PC）、補償事(shi)務等方式(shi)進行實現。

6、容錯處理

通過容(rong)(rong)錯處理機制，可(ke)以保(bao)證系(xi)統在發生故障時能夠自動恢復(fu)和重啟，從(cong)而提高系(xi)統的可(ke)用性和穩定性。容(rong)(rong)錯處理可(ke)以采(cai)用備份(fen)、容(rong)(rong)器化、快速故障轉移等方式進(jin)行實現(xian)。