软考架构师必知：冗余容错与性能优化实战。

软考系统架构设计师杂项集萃（167）：核心知识点与实战解析

系统架构设计中的冗余与容错机制

冗余设计是保障系统高可用的核心手段。常见的冗余策略包括硬件冗余（如双电源、RAID阵列）、数据冗余（如数据库主从复制）和计算冗余（如Kubernetes副本集）。以下是一个基于Redis的主从复制配置示例：

# Redis主节点配置 (redis.conf)
bind 0.0.0.0
port 6379
daemonize yes
requirepass master_password

# Redis从节点配置 
replicaof 192.168.1.100 6379
masterauth master_password

在微服务架构中，可通过Spring Cloud Hystrix实现熔断机制：

@HystrixCommand(fallbackMethod = "getFallbackData")
public List<Data> getRemoteData() {
    return restTemplate.getForObject("http://data-service/api", List.class);
}

private List<Data> getFallbackData() {
    return Collections.singletonList(new Data("default"));
}

分布式系统一致性模型

CAP理论指出系统只能同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition Tolerance）中的两项。实际架构设计中需根据业务场景权衡：

• CP系统：ZooKeeper采用ZAB协议，选举期间服务不可用
• AP系统：Cassandra通过最终一致性保证高可用

以下展示Etcd的线性一致性读写操作：

// 写入数据
_, err := cli.Put(context.TODO(), "key", "value")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

// 线性一致性读取
resp, err := cli.Get(context.TODO(), "key", clientv3.WithSerializable())

性能优化中的缓存策略

多级缓存架构可显著降低数据库压力。典型组合包括：

• L