作者:禅与计算机程序设计艺术
1.背景介绍
在实际生产环境中,软件应用随时可能遇到各种不可抗力导致系统无法正常运行。如何让软件架构具备高可用、弹性伸缩、易于维护等特性,成为系统架构设计中的关键一环呢?本文将从容错性和故障恢复设计两个方面阐述软件系统架构设计中需要注意的一些重要内容。
什么是容错性
容错性是指系统或组件在遇到某些异常情况(如硬件故障、软件错误、网络拥塞、外界环境变化)时的处理能力。容错性可以分为软硬结合和容灾措施两种类型。 软容错性指通过设计实现业务逻辑与系统模块之间尽量松耦合,使得系统可以在出现问题时进行自动化切换,从而保证服务质量的长期稳定运行。比如电子商务网站中的订单系统可以通过主备方式部署来提升系统容错性。 硬容错性则更加依赖于计算机底层提供的硬件资源,通过多副本机制(冗余制备)、网络隔离、容灾保护设备等手段实现。目前比较常用的硬件容错机制有存储设备级的 RAID、磁盘阵列、服务器级的高速缓存、光纤交换机、闪存电池等。 容错性是任何系统架构的重要组成部分,因为它能够避免单点故障,提高系统的可用性,防止系统崩溃带来的损失,并最大限度地减少用户体验的影响。
什么是故障恢复设计
故障恢复设计(Fault Tolerance Design)是一个系统工程技术,是为了确保一个分布式、大规模且高度复杂的系统能够在遇到系统故障或者系统功能缺陷时仍然保持其正常运行状态。其主要目标是确保故障不会导致系统崩溃或者其他严重的问题。故障恢复设计的目标是通过降低系统在意外事件发生后的恢复时间、消除停滞甚至系统停止工作的风险,提高系统的可用性。 故障恢复设计通常包括以下几个阶段:
- 数据备份:确保数据能安全、可靠地保存。
- 服务调用失败后转移请求