Keyword for 高并发、高负载、高可用性系统

本文探讨了高并发系统的优化策略和技术,包括负载均衡集群、高可用架构、以及提升系统性能的方法,如缓存服务器、内容分发网络(CDN)等,并介绍了相关硬件和软件解决方案。

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高并发
优化程序的线程处理

高负载
介绍:负载均衡集群(Load Balance Cluster),包括Global 和 Local 两种负载均衡,其中global 是跨节点集群均衡。
代表硬件:F5、深信服(提供SSL硬件加速,用钱换性能)
代表软件:Nginx,HAProxy, LVS

高可用
代表软件:Heartbeat、Keepalived
作用:续航

高性能
1)cache server
代表软件:memcached, Varnish, squid
作用:代理服务器和Web缓存服务器,主要用于作为网页服务器的前置cache服务器缓存相关请求来提高Web服务器的速度,应用了一致性hash算法
2)CDN
代表软件:百度云加速
作用:Content Delivery Network,即内容分发网络,所谓“把自己的网页发布到离信众最近的地方去”,现在发展为CDN云。
其中,静态 CDN 空间和动态 CDN 空间的最大区别,主要以待加速资源的属性而定:如果待加速资源已经经过合理分类,只包括图片、文档、音视频等静态文件,那么优先选用静态 CDN 空间,既可以获得更快速的加速效果,也可以获得更多的功能支持。如果待加速的资源未合理分类,包括了静态资源和动态资源,那么需要使用动态 CDN 空间,一键实现全站加速。
3)其它重构方法
包括:HTML静态化、图片服务器分离、数据库集群等

参考架构图



Reference: http://www.linuxde.net/2011/12/5054.html
### 设计支持高并发和数据一致性的电商微服务系统 #### 微服务架构下的模块拆分 在设计电商系统的微服务架构时,应遵循单一职责原则和服务自治的原则[^2]。通常可将系统划分为以下几个核心模块:商品管理、库存管理、订单管理、支付管理、用户管理等。每个模块由独立的团队维护并部署,从而提高开发效率和灵活性。 #### 分布式事务处理方案 为了保障跨服务操作的数据一致性,在分布式环境下需采用合适的事务解决方案。常见的方法有两阶段提交(2PC)、补偿事务(TCC)以及基于消息队列的最终一致性方案。其中,TCC因其较低的锁资源消耗而被广泛应用于电商场景中[^4]。 #### 订单超时自动关闭机制实现 对于未完成付款的订单设置合理的有效期非常重要。可以通过定时器或者延迟队列来监控订单状态;一旦超过设定时限仍未收到确认,则触发取消逻辑并将关联的商品重新释放回库存池内。此过程需要注意幂等问题以防止重复执行造成错误扣减或增加可用数量的情况发生。 #### 基于Elasticsearch 的订单搜索模块设计 构建高效的检索能力是提升用户体验的关键之一。利用 Elasticsearch 可快速搭建起全文索引引擎,并针对具体需求调整 mapping 结构与 query DSL 查询语句形式。考虑到实际应用场景中的负载压力测试结果表明适当优化 RestTemplate 调用方式能显著改善响应速度表现[^3]。 关于 ES 索引设计方面,建议按照业务特性定义字段类型及其属性参数配置文件;同时合理规划 primary shard 和 replica 数量分布情况以便平衡读写请求之间的比例关系达到最佳性能水平[^1] 。 ```python from elasticsearch import Elasticsearch es_client = Elasticsearch() def create_index(index_name, mappings): es_client.indices.create(index=index_name, body=mappings) mappings = { "settings": { "number_of_shards": 5, "number_of_replicas": 1 }, "mappings": { "properties": { "order_id": {"type": "keyword"}, "customer_name": {"type": "text", "analyzer":"standard"} } } } create_index('orders', mappings) ```
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