如何创建高可用性系统[每日前端夜话0xA2]

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正文共:1325 字

预计阅读时间:7 分钟

作者:Chris Schwartz

翻译:疯狂的技术宅

来源:leaseweb

我们生活在一个超连接的世界,希望网站能够在任何时候都100% 的正常运行。我们不能接受任何时间长度的 Web 停机,因为它可能会造成灾难性的连锁反应。

中断可能会导致损失收入、增加与安全和欺诈相关的风险、停止业务运营以及可怕的数据无法访问。在这样的灾难中,对你的品牌和客户满意度的损害可能是无法弥补的,你最终会看到宝贵的客户跑到最接近的竞争对手那里。让我们面对现实吧,没有人愿意经历这一切!

单点故障是任意基础设施的崩溃,设计并运行具有高可用性的系统是避免停机的关键。

什么是高可用性(high availability)?

高可用性(HA)是系统的一个特征,其旨在确保服务达到一致的性能水平,通常是高于正常的运行时间。

设计 HA 基础架构时首先想到的是增加冗余。冗余是系统关键组件的重复,用来提高可靠性并防止功能丧失。

这些是在设计 HA 基础架构时需要考虑的组件:

  • 硬件:高可用性服务器应能够适应电源中断和硬件故障,包括硬盘和网络接口服务器应至少位于数据中心内的不同机架或机房中。
  • 软件:必须准备整个软件栈,包括操作系统和应用程序本身,以应对可能需要重新启动系统的意外故障。
  • 数据:有很多因素会导致数据丢失和不一致,并不限于硬盘故障。高可用性系统必须在发生故障时考虑数据安全。
  • 网络:高可用性系统的另一个可能的故障点是计划外的网络中断。为可能的故障制定冗余网络策略非常重要。

基本 HA 基础架构是什么样的?

假设我们有一个域(网站)在一台服务器上运行,域的 DNS 指向该服务器的 IP 地址。如果此服务器出现故障,则该网站就会处于脱机状态。在这种情况下,服务器是单点故障。

基本高可用性基础设施

我们如何实施高可用性基础架构来确保网站保持在线状态呢?

继续参考前面给出的例子,我们可以在上面的基础架构中添加一个相同的服务器,最好是在另一个机架中,将服务器设置为主从模式,这样就会在硬件层上有所冗余。

通过添加这个额外的服务器,我们拥有了 2 个托管网站的服务器,但这并不意味着当活动服务器关闭时,流量将会自动流向从服务器。这是因为域的 DNS 指向了活动服务器的 IP 地址。必须对 DNS 进行更改才能将域名指向从服务器,这可能需要相当长的时间才能在 Internet 上同步。有一个解决方案,我们建议使用浮动 IP 。

什么是浮动IP?

浮动 IP 是可路由的 IP 地址,可以将流量引到另一个 IP 地址。你可以使用浮动 IP 地址,而不是用服务器的 IP 地址作为域的 A 记录。浮动 IP 地址能够提供在需要时轻松重定向的 IP 地址,这样可以消除修改 DNS 的过程中固有的传播和缓存问题。下面的图表显示了浮动 IP 如何自动适应 HA 系统。

高可用性系统1中的浮动IP(1)

高可用性系统1中的浮动IP(2)

在上面的示例中,有两个相同的服务器处于主从模式,其中托管了相同的网站。网站的 DNS 指向浮动 IP。浮动 IP 将流量定向到活动服务器。如果活动服务器出现故障,通过对浮动 IP 地址的更改会将流量定向到从服务器的 IP,这可确保使流量流向从服务器。

最后一件重要的事,为了建立平稳的故障转移,需要在两台服务器上进行数据同步。可以在两个服务器之间建立专用网络来实现数据同步。

设计和实现高可用性系统可能看起来很复杂。但它是现代系统的一个基本特征,企业、员工和客户都希望服务不被中断,并能保证 100% 的正常运行时间。

原文:https://blog.leaseweb.com/2019/07/08/create-high-availability-systems/

原文发布于微信公众号 - 前端先锋(jingchengyideng)

原文发表时间:2019-08-01

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