2020年02月21日阅读 406

架构师必备之高性能架构学习路线：消息中间件，Nginx，Redis等！

一）Zookeeper分布式环境指挥官

zookeeper基础

ZooKeeper是一种分布式协调服务，用于管理大型主机。在分布式环境中协调和管理服务是一个复杂的过程。ZooKeeper通过其简单的架构和API解决了这个问题。ZooKeeper允许开发人员专注于核心应用程序逻辑，而不必担心应用程序的分布式特性。

分布式应用的优点

（1）可靠性 - 单个或几个系统的故障不会使整个系统出现故障。

（2）可扩展性 - 可以在需要时增加性能，通过添加更多机器，在应用程序配置中进行微小的更改，而不会有停机时间。

（3）透明性 - 隐藏系统的复杂性，并将其显示为单个实体/应用程序。

分布式应用的挑战

（1）竞争条件 - 两个或多个机器尝试执行特定任务，实际上只需在任意给定时间由单个机器完成。例如，共享资源只能在任意给定时间由单个机器修改。

（2）死锁 - 两个或多个操作等待彼此无限期完成。

（3）不一致 - 数据的部分失败。

二）Nginx高并发分流进阶实战

nginx如何实现高并发

简单来讲，就是异步，非阻塞，使用了epoll和大量的底层代码优化。

稍微详细一点展开的话，就是nginx的特殊进程模型和事件模型的设计。

进程模型

nginx采用一个master进程，多个woker进程的模式。

master进程主要负责收集、分发请求。当一个请求过来时，master拉起一个worker进程负责处理这个请求。

master进程也要负责监控woker的状态，保证高可靠性

woker进程一般设置为跟cpu核心数一致。nginx的woker进程跟apache不一样。apche的进程在同一时间只能处理一个请求，所以它会开很多个进程，几百甚至几千个。而nginx的woker进程在同一时间可以处理额请求数只受内存限制，因此可以处理多个请求。

事件模型

nginx是异步非阻塞的。

每进来一个request，会有一个worker进程去处理。但不是全程的处理，处理到什么程度呢？处理到可能发生阻塞的地方，比如向上游（后端）服务器转发request，并等待请求返回。那么，这个处理的worker不会这么傻等着，他会在发送完请求后，注册一个事件：“如果upstream返回了，告诉我一声，我再接着干”。于是他就休息去了。此时，如果再有request 进来，他就可以很快再按这种方式处理。而一旦上游服务器返回了，就会触发这个事件，worker才会来接手，这个request才会接着往下走。

web server的工作性质决定了每个request的大部份生命都是在网络传输中，实际上花费在server机器上的时间片不多。这是几个进程就解决高并发的秘密所在。

三）rabbitMQ消息中间件

（1）Broker: 消息中间件实例, 可能是单个节点也可能是运行在多节点集群上的逻辑实体

**（2）消息(Message):**消息由消息头和消息体两部分组成。消息头中包括routing-key、priority等标准消息头以及其它自定义消息头，用于定义RabbitMQ对消息行为。消息体是字节流，包含消息内容。

**（3）连接(Connection):**客户端与 Broker 之间的 TCP连接

（4）信道(Channel) Channel 是建立在 TCP 连接上的逻辑(虚拟)连接。多个 Channel 复用同一个 TCP 连接, 以避免建立 TCP 连接的巨大开销。 RabbitMQ 官方要求每个线程使用独立的 Channel, 禁止多个线程共用 Channel。

**（5）生产者(Publisher):**发送消息的客户端线程

**（6）消费者(Consumer):**处理消息的客户端线程

**（7）交换机(Exchange):**交换机负责将消息投递到相应的队列

（8）队列(Queue): 接收并保存交换机投递的消息，直至被消费者成功消费。逻辑结构遵循先进先出FIFO。

（9）绑定(Binding): 将队列(Queue)注册到交换机(Exchange)的路由表

（10）虚拟主机(Vhost): 每个Broker下可建立多个vhost, 每个 vhost 可建立独立的 Exchange、Queue、绑定及权限系统。同一个 Broker 下的 vhost 共享 Connection、Channel 和用户系统，就是说可以使用同一个用户身份使用同一个 Channel 访问不同 vhost。