一、什么是“分布式”?
简单来说,分布式系统就是由“多个计算机(或服务器)”组成的一个大系统,它们通过网络协作完成某个任务,就像一个“团队合作”一样。
想象你开了一家餐馆,最初只有 一个厨房 和 一个服务员,所有订单都在这里处理。随着生意变好,你需要:
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开分店(多个厨房)
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雇佣更多服务员(多个服务节点)
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协调分店之间的食材供应(数据同步)
这就是 分布式系统 的核心思想:将任务拆分到多台计算机(节点)上协同工作,共同完成一个目标。
举个生动的比喻:
想象你和朋友们在一起做一道大菜,你们不在一个厨房里,而是各自处在不同的厨房里,各自负责不同的调料、配料,然后通过电话、微信沟通,把准备好的部分搬到一起,最终完成一顿美味佳肴。这个“分布在不同乡村/城市的厨房”合作做菜,就是一种“分布式”的思维。
二、为什么要用“分布式”?
单机系统的局限性:
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性能瓶颈:CPU、内存、磁盘有限,无法处理海量请求(如双十一购物节每秒百万订单)。
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可靠性问题:单机故障会导致整个系统瘫痪。
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扩展性不足:无法通过简单增加机器提升能力。
分布式系统的优势:
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水平扩展:通过增加机器提升性能。
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高可用性:单节点故障不影响整体服务。
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灵活部署:不同服务可独立扩展(如订单服务、支付服务)。
原因很多,主要包括:
- 扩展性(可扩展):单台电脑(单机)处理能力有限,但多台电脑可以一起合作,处理更大的数据、更复杂的任务。
- 高可用性:如果一台机器出现问题,其他机器还能继续工作,不会让整个系统崩溃。
- 负载均衡:把请求平均分配给不同的服务器,避免某个机器过载。
- 地理分散:用户分布在不同地区,可以让系统靠近用户,提高响应速度。
三、分布式系统的核心概念
3.1 水平扩展 vs 垂直扩展
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垂直扩展(Scale Up):升级单台机器的硬件(如换更强的 CPU)。
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优点:简单,无需改代码。
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缺点:成本高,存在物理上限。
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水平扩展(Scale Out):增加更多机器分担负载。
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优点:理论上无限扩展。
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缺点:需解决数据同步、负载均衡等问题
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