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(de)架構(gou)進行設計時，要注意(yi)三大(da)原則：

1、高可用設計

高可用HA（High Availability）是(shi)分布式系統架構設計(ji)中必須考慮的因素之一，它通常是(shi)指，通過設計(ji)減少系統不能(neng)提供服務的時間。通常會通過設計(ji)冗余+自(zi)動故(gu)障轉移(yi)來保(bao)證系統的高可用特性。

2、高并發設計

（1）有狀態(tai)設計：是指(zhi)進(jin)程在(zai)本地(di)內(nei)存(cun)(cun)或磁(ci)盤(pan)上(shang)存(cun)(cun)儲自己完(wan)成代碼(ma)邏(luo)輯需(xu)要(yao)的數(shu)據(ju)，并且進(jin)程啟動時需(xu)要(yao)將數(shu)據(ju)加載到(dao)內(nei)存(cun)(cun)或要(yao)求數(shu)據(ju)文件在(zai)本地(di)磁(ci)盤(pan)上(shang)存(cun)(cun)在(zai)才能正常運(yun)行的服務。

（2）無狀態(tai)設計：對單次請求(qiu)(qiu)的處理，不依賴其(qi)他請求(qiu)(qiu)，也就是(shi)說(shuo)，處理一次請求(qiu)(qiu)所需的全部信息(xi)，要(yao)(yao)么(me)都包(bao)含在這(zhe)個請求(qiu)(qiu)里，要(yao)(yao)么(me)可(ke)以(yi)從外部獲(huo)取到(dao)（比如(ru)說(shuo)數據庫），服(fu)務(wu)器本身(shen)不存(cun)儲(chu)任何信息(xi)。無狀態(tai)設計的設計如(ru)果涉(she)及到(dao)要(yao)(yao)存(cun)儲(chu)信息(xi)，有兩種方式可(ke)以(yi)選擇：客(ke)戶端保存(cun)、服(fu)務(wu)端保存(cun)。

3、高性能設計

以(yi)用戶為中心，提供(gong)快速的(de)網頁訪問體驗。主要參(can)數有(you)較短的(de)響應時間、較大(da)的(de)并發(fa)處理能力、較高的(de)吞吐量與穩定(ding)的(de)性能參(can)數。

二、分布式系統架構設計有哪些優化策略

分布式系統架構設計過(guo)程中，可(ke)以采用一(yi)些策略(lve)(lve)對其進行優(you)化，常見(jian)的優(you)化策略(lve)(lve)有：

1、數據分片

將(jiang)數(shu)據(ju)(ju)按(an)照特定的(de)(de)規則進行分片存儲，可(ke)以實現(xian)數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)橫向擴展，提高(gao)系統的(de)(de)性能和可(ke)擴展性。數(shu)據(ju)(ju)分片可(ke)以基(ji)于哈(ha)(ha)希、范圍、一致性哈(ha)(ha)希等算法進行實現(xian)。

2、負載均衡

通過(guo)負載均(jun)衡(heng)(heng)策略，合理地(di)分配和調度(du)系統(tong)的請求，可以避免單個節點負載過(guo)重的問題，提(ti)高系統(tong)的性能和可靠性。負載均(jun)衡(heng)(heng)可以采用輪詢、隨機、最少連接等(deng)算法進行(xing)實現。

3、緩存機制

通過緩存機制(zhi)，可(ke)以將系(xi)統經(jing)常訪(fang)問的數據緩存到內存中，減少(shao)對數據庫(ku)的訪(fang)問，從(cong)而提(ti)高系(xi)統的性能和吞(tun)吐(tu)量。緩存機制(zhi)可(ke)以采用本地緩存、分布式(shi)緩存等方式(shi)進行實現。

4、異步處理

通(tong)過異步處(chu)理機制(zhi)，可以將某些復雜的操作(zuo)異步化，解放主(zhu)線程，提高系統的并發性能和響應速度。異步處(chu)理可以采用消息(xi)隊列、事(shi)件驅動等(deng)方式(shi)進行實現。

5、分布式事務

通過分布式(shi)事務機制，可以保證多個節(jie)點之(zhi)間的數據一致性和(he)可靠性，從而提(ti)高系統的穩(wen)定性和(he)可用性。分布式(shi)事務可以采(cai)用兩階(jie)段提(ti)交(jiao)（2PC）、補償(chang)事務等方(fang)式(shi)進(jin)行實現。

6、容錯處理

通過容(rong)錯(cuo)處(chu)理機制(zhi)，可以保(bao)證(zheng)系(xi)統在發(fa)生故障時能夠自動恢(hui)復和(he)重啟(qi)，從(cong)而提(ti)高系(xi)統的可用性和(he)穩定(ding)性。容(rong)錯(cuo)處(chu)理可以采(cai)用備份、容(rong)器(qi)化、快(kuai)速故障轉移等方式進(jin)行(xing)實現(xian)。