架构师训练营第十一周作业

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导致系统不可用的原因有哪些?保障系统稳定高可用的方案有哪些?请分别列举并简述。

原因:

高可用架构:

使用服务集群

假设只有一台服务器执行所有应用,只要有人不小心踩到了电源插头,就可以导致整个服务宕机。通常系统设计时通常会将应用部署到不同的服务器上,降低故障发生时系统不可用的概率

无状态组件

部署服务集群是保证高可用的最基本需求:确保任何一个节点都可以断连、关机、升级,但是剩余的服务依旧正常工作。应用集群一般设计为无状态服务,通过 Session、cache 或是数据库共享信息。

Load Balancing

负载均衡既是应对网络并发压力的解决方案,也可以在检测到某实例故障时,无缝切换流量,提高系统容错能力。

数据备份、恢复

数据库奔溃比服务器宕机危害更大,因为用户的数据很可能会就此丢失,后果不堪设想。数据库冗余备份是系统设计时必须的考量。每个数据中心都应该具有完整的备份,并事先计划好数据丢失和恢复的策略。

故障转移

失效转移指的是当主要组件异常时,其功能转移到备份组件。其要点在于有主有备,且主故障时备可启用并设置为主。通常的实现手段有:主从复制、主主复制,也可以结合数据分片等等技术。

异地多活

服务集群、数据库扩展后,有些安全隐患依旧不可避免,比如地震、火灾这类自然灾害很可能导致整个机房遭遇重大破坏。为了避免这类事故,一般会在多地部署机房,实现异地容灾容错。

故障自动恢复计划

如上的架构设计仅仅能提高系统的可用性,但依旧不可能完全避免故障产生。因而恢复故障也是一套很复杂的系统流程:能及时地隔离故障设备,确保剩余系统功能正常;建立故障历史记录,并追踪问题根源;通过监控系统收集负载数据并分析趋势;建立一系列恢复手册,并定期测试其实用性;员工培训,以提高设计、部署、运维的能力;还应制定安全策略,抑制安全漏洞……