news 2026/9/30 9:33:28

从0开始学架构-05:复杂度来源高可用

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张小明

前端开发工程师

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从0开始学架构-05:复杂度来源高可用

今天,我们聊聊复杂度的第二个来源高可用。

参考维基百科,先来看看高可用的定义。

系统无中断地执行其功能的能力,代表系统的可用性程度,是进行系统设计时的准则之一。

这个定义的关键在于“无中断”,但恰好难点也在“无中断”上面,因为无论是单个硬件还是单个软件,都不可能做到无中断,硬件会出故障,软件会有bug;硬件会逐渐老化,软件会越来越复杂和庞大......

除了硬件和软件本质上无法做到“无中断”,外部环境导致的不可用更加不可避免、不受控制。例如,断电、水灾、地震,这些事故或者灾难也会导致系统不可用,而且影响程度更加严重,更加难以预测和规避。

所以,系统的高可用方案五花八门,但万变不离其宗,本质上都是通过“冗余”来实现高可用。通俗点来讲,就是一台机器不够就两台,两台不够就四台;一个机房可能断电,那就部署两个机房;一条通道可能故障,那就用两条,两条不够那就用三条(移动、电信、联通一起上)。高可用的“冗余”解决方案,单纯从形式上来看,和之前讲的高性能是一样的,都是通过增加更多机器来达到目的,但其实本质上是有根本区别的:高性能增加机器目的在于“扩展”处理性能;高可用增加机器目的在于“冗余”处理单元。

通过冗余增强了可用性,但同时也带来了复杂性,我会根据不同的应用场景逐一分析。

计算高可用

这里的“计算”指的是业务的逻辑处理。计算有一个特点就是无论在哪台机器上进行计算,同样的算法和输入数据,产出的结果都是一样的,所以将计算从一台机器迁移到另外一台机器,对业务并没有什么影响。既然如此,计算高可用的复杂度体现在哪里呢?我以最简单的单机变双机为例进行分析。先来看一个单机变双机的简单架构示意图。

你可能会发现,这个双机的架构图和上期

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