13、系统扩展与性能优化全解析

系统扩展与性能优化全解析

1. 主动解决瓶颈问题

在系统运行中，瓶颈问题是不可避免的，但解决瓶颈的时机至关重要。最佳时机是在瓶颈成为问题之前，既不能过早，也不能过晚。如果过早解决，可能会浪费精力在不会出现的问题上；而过晚解决，问题可能在解决方案部署前就已出现，甚至会让我们陷入紧急救火的状态，匆忙的工程处理还会导致更多错误和问题。

每个系统都存在瓶颈或约束，这并非坏事，约束是所有系统固有的。约束决定了处理速度或工作流程的流量。只有当约束实际阻碍系统实现目标时，才会成为问题。

对于正在运行的系统，扩展的最佳策略是提前预测问题，以便有足够时间设计合适的解决方案。这就需要持续收集足够的测量数据，分析这些数据以预测瓶颈何时会成为问题。例如，测量互联网带宽的使用情况并绘制图表，就能轻松预测网络连接容量何时会耗尽。如果订购更多带宽需要6周时间，那么至少要提前6周订购，最好提前12周，以应对可能的失败重试。

有些问题可以通过调整配置设置快速解决，而有些则需要数周或数月的工程努力，可能涉及重写或替换主要系统。

2. 垂直扩展

垂直扩展是扩展系统最简单的方法，即使用更大、更快的设备。例如，将运行缓慢的系统迁移到具有更快CPU、更多CPU核心、更多RAM、更快磁盘和更快网络接口的机器上，有时也可以在不更换整个机器的情况下改进其中一个属性。这种方式被称为垂直扩展，因为系统规模在增大。

然而，垂直扩展存在诸多问题：
- 系统规模限制 ：市场上最快、最大、最强大的计算机可能仍无法满足当前任务的需求。没有一台计算机能够存储整个网络搜索引擎的语料库，也没有足够的CPU能力来处理PB