21、性能架构设计：分布式系统与 CRDTs 解析

性能架构设计：分布式系统与 CRDTs 解析

1. 性能挑战与分布式系统引入

在业务发展过程中，MVT 公司取得了显著的成绩，销售部门订单不断，订单簿能够处理更多的订单。然而，随着业务流量的增加，MVT 的自动化交易系统出现了性能问题。该系统从订单簿接收订单，并实时应用各种交易策略，代表客户自动下单。但由于订单簿处理的交易订单数量大幅增加，自动化交易系统无法跟上节奏，不能有效地应用其策略。一些大客户因算法的错误决策和执行的高延迟而遭受了巨大的损失。

此前已经对自动化交易代码进行了并发优化，充分利用了多核硬件的性能，但单台机器的处理能力始终有限。为了扩展系统以应对订单簿带来的流量，需要引入分布式系统。

2. 分布式架构概述

分布式计算是一个复杂且广泛的领域。其核心思想是设计一个包含多个组件的系统，这些组件运行在不同的机器上，并通过网络等方式相互通信，以完成特定任务或提供服务。

分布式系统具有多种形式：
- 不同组件协作 ：例如，一个 Web 服务器接收 HTTP 请求，为了处理这些请求，它可能会与认证服务通信以验证用户凭据，同时与数据库服务器交互以存储和检索数据。Web 服务器、认证服务和数据库共同构成了一个分布式系统。
- 相同组件集群 ：多个相同组件的实例可以组成一个节点集群，它们可以分担工作。例如，如果一个 Web 服务器每秒能处理 20,000 个请求，那么运行一个由三个相同服务器组成的集群，在架构允许线性扩展的情况下，理论上每秒可以处理 60,000 个请求。此外，分布式集群有助于实现高可用性，因为即使某个节点崩溃，其他节点仍能继续工