高可用性和双机热备浅析

最新推荐文章于 2025-10-29 15:03:09 发布

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#应用层高可用 #数据层高可用 #高可用 #双机热备

文章探讨了构建高可用系统的关键要素，包括组件的冗余和自动故障转移，以确保服务的连续性。介绍了分层架构和微服务架构在高可用性中的应用，特别提到了Nginx、Redis、Kafka等组件的高可用方案。还讨论了双机热备的概念，如Keepalived在LVS、Nginx和MySQL中的应用，以实现服务层和存储层的高可用性。

在用户眼里，业务需要永远正常对外提供服务，这就要求应用系统的高可用（High availability，即 HA）。高可用主要是针对架构而言，第一步一般会采用分层的思想将一个庞大的应用系统拆分成应用层、中间件、数据存储层等独立的层，每一层再拆分成更细粒度的组件；第二步就是让每个组件对外提供服务，毕竟每个组件都不是孤立存在的，都需要互相协作，对外提供服务才有意义；第三步就是保证架构中所有组件以及对外暴露服务都要做到高可用，任何一个组件或其服务没做高可用，都意味着系统存在风险。

1、高可用设计

何组件要做高可用，都离不开「冗余」和「自动故障转移」，众所周知单点是高可用的大敌，所以组件一般是以集群（至少两台机器）的形式存在的，这样只要某台机器出现问题，集群中的其他机器就可以随时顶替，这就是「冗余」。简单计算一下，假设一台机器的可用性为 90%，则两台机器组成的集群可用性为 1-0.1*0.1 = 99%，所以显然冗余的机器越多，可用性越高。
但光有冗余还不够，如果机器出现问题，需要人工切换的话也是费时费力，而且容易出错，所以我们还需要借助第三方工具（即仲裁者）的力量来实现「自动」的故障转移，以达到实现近实时的故障转移的目的，近实时的故障转移才是高可用的主要意义。
在业界一般用几个九来衡量系统的可用性，如下