架构师必知必会系列：高可用性与容错设计

作者：禅与计算机程序设计艺术

1.背景介绍

在云计算、微服务架构、容器技术等新型架构模式的驱动下，传统架构逐渐转向边缘化，分布式系统架构出现了新的格局。各种分布式系统框架、编程语言、中间件、服务治理平台层出不穷，每一种架构方案都面临着架构师们的“架构课”之路。本系列将从实践者的视角出发，分享知识技能，以期帮助读者提升架构设计、开发及运维能力，有效应对企业级分布式环境中的复杂性和挑战。

本文将涉及的内容主要围绕高可用性（High Availability）和容错设计（Fault Tolerance），介绍分布式系统的基本概念、模式和特征，然后阐述分布式系统如何实现高可用性、容错设计。最后，结合实际应用场景和开源框架，分析并给出架构师们在设计高可用性、容错方面的最佳实践。

2.核心概念与联系

分布式系统概述

分布式系统是指通过网络将多台计算机资源组合成一个具有完整功能的系统。分布式系统的特点包括：

1. 分布性：不同的硬件、软件、人员组成一个整体，每个节点之间可以互相通信、协作和共享资源；
2. 共享性：分布式系统内资源可被多个节点同时访问，因此需要考虑并发控制、同步和锁机制；
3. 对称性：相同任务可以在分布式系统的不同节点上并行执行，因此需要考虑负载均衡和容错策略；
4. 位置透明性：应用程序只需通过接口调用，就能够在不同的节点间无缝切换，因此不需要关心节点的物理位置；

分布式系统是一种软硬件共同协作的系统，它需要考虑如下几类问题：</