在当今的数字世界中，系统和应用程序的持续可用性至关重要。随着业务对技术的依赖性不断增强，任何宕机时间都可能造成重大损失。这就是高可用性架构（HA 架构）发挥作用的地方。
什么是高可用性架构？
高可用性架构是一种系统设计，它允许系统在组件或服务出现故障时保持持续运行。HA 架构旨在最大限度地减少宕机时间，确保系统对用户始终可用。
高可用性架构设计的 3 种方式
有几种不同的方式可以设计高可用性架构。最常见的三个方法包括：
1. 冗余
冗余、故障转移和负载均衡等技术最大限度地减少宕机时间，确保系统始终可用。
结论
高可用性架构对于在故障发生时保持系统持续运行至关重要。通过实施冗余、故障转移和负载均衡等技术，组织可以降低宕机时间的风险，提高业务连续性，改善客户体验并降低成本。在当今的数字世界中，HA 架构对于确保系统和应用程序的持续可用性至关重要，并且是任何组织在竞争中保持领先地位的必备之选。
分布式系统架构设计三大原则 分布式系统架构设计有哪些优化策略
分布式系统架构设计三大原则分布式系统涉及硬件或软件组件分布在不同网络计算机上，通过消息传递进行通信与协作。
设计时需遵循高可用性、高并发性和高性能三大原则。
高可用性设计旨在减少系统不可用时间，通过冗余和自动故障转移实现。
高并发设计包括有状态与无状态两种方式。
有状态设计要求数据存储在本地，无状态设计则通过客户端或服务端存储信息。
高性能设计关注响应时间、并发处理能力、吞吐量和稳定性。
优化策略优化策略包括数据分片、负载均衡、缓存机制、异步处理、分布式事务和容错处理。
数据分片依据哈希、范围或一致性哈希算法实现，提高性能与扩展性。
负载均衡通过轮询、随机或最少连接算法分配请求，避免节点过载。
缓存机制将常用数据存储在内存中，减少数据库访问，提高性能与吞吐量。
异步处理将复杂操作异步化，提高并发性能与响应速度，采用消息队列或事件驱动实现。
分布式事务确保多个节点间数据一致性和可靠性，采用两阶段提交或补偿事务。
容错处理机制确保系统故障时自动恢复和重启，提高可用性和稳定性，采用备份、容器化或快速故障转移。
高可用性简介
高可用性（HA）是一种确保系统连续运行的能力，即使在面临故障或维护时，也能保证服务的不间断提供。有三种主要的HA工作方式：
1. 主从方式：主机负责日常运行，备机处于监控状态。
当主机故障时，备机接手工作，数据一致性通过共享存储系统维持。
切换可自动或手动进行。
2. 双机双工方式：两台主机互为备份，同时运行服务并相互监控。
主机宕机，另一台立即接管，关键数据存储在共享存储中，确保实时性。
3. 集群工作方式：多台主机协作，服务分布在各主机，每个服务都有备用主机。
故障时，其他主机接管服务，实现互备互援。
衡量HA的一个关键指标是可用性，通过计算Total Elapsed Time（总运行时间）与Inoperative Times（停机时间）之差除以总运行时间来确定。
可用性与系统组件的失败率相关，例如通过MTBF（平均无故障时间）来评估磁盘的稳定性。
设计高可用性系统时，需考虑业务中断的容忍程度。
计划内的停机可能由备份、升级、硬件维护等因素引起，而计划外的故障可能源于硬件、文件系统、网络或应用问题。
通过针对性设计，可以减少这些因素带来的影响。
在UNIX系统中，创建高可用性通常采用群集系统，通过冗余硬件和软件组件，消除单点故障，如供电、磁盘、网络和软件故障。
这种集群设计旨在提高系统的稳定性和可靠性。
扩展资料
“高可用性”（High Availability）通常来描述一个系统经过专门的设计，从而减少停工时间，而保持其服务的高度可用性。
什么是高可用？如何利用 Nginx+Keepalived 实现高可用技术？
高可用（High Availability）是分布式系统架构设计中关键因素，旨在减少系统无法提供服务的时间。
衡量高可用性的标准是系统在指定时间内的可用性百分比。
大部分企业目标为达到99.99%的可用性，意味着一年内最多只能有3.65天的停机时间。
在架构设计中，关于高可用性的问题需深入探讨，与技术、运营等绩效考核相关。
高可用性主要通过冗余和自动故障转移实现。
冗余包括冷备份和热备份。
热备份又分为异步热备和同步热备，其中异步热备允许数据副本间的写入操作异步完成，而同步热备则确保这些操作同时完成。
当服务器集群中任何一台出现故障，请求会自动路由到其他可用服务器，确保数据访问连续性。
应用层处理业务逻辑，具有无状态性，意味着应用服务器不保存业务上下文信息，只根据请求数据进行处理，多个服务器实例之间完全对等。
负载均衡技术在此场景中尤为重要，用于将流量平均分配到集群中的服务器，提高整体负载处理能力。
在实际环境中，负载均衡确保即使在应用访问量较低时，至少部署两台服务器以保证高可用性。
在集群环境中，Session管理是关键问题。
无状态应用便于实现高可用性。
Session复制、绑定及存储在客户端或独立Session服务器上的方式各有优缺点，需根据业务场景选择适合的方案。
高可用服务作为业务基础公共服务，通常独立分布式部署，通过类似负载均衡的失效转移策略实现高可用。
降级策略包括拒绝服务或关闭部分不重要服务，以确保核心应用正常运行。
常见互联网分层架构通过每一层的冗余+自动故障转移实现高可用性。
客户端层、反向代理层、站点层、服务层、缓存层和数据库层分别采用相应的冗余和故障转移机制。
Nginx作为反向代理层的实例，通过配置和Keepalived实现高可用性。
配置高可用的准备工作包括准备Nginx服务器、安装Keepalived、配置虚拟IP地址和启动服务。
主备模式实操案例中，Keepalived用于检测服务器状态，并在主服务器宕机时自动切换至备用服务器。
模拟主服务器故障验证高可用效果时，通过停止服务，客户端仍然能够正常访问虚拟IP地址，证明了系统在主服务器故障时能够自动切换到备用服务器，确保服务连续性。
总结，高可用性是分布式系统设计的核心目标之一，通过冗余、自动故障转移、负载均衡和细致的架构设计来实现，确保系统在任何情况下都能提供稳定服务。
