分布式架构的形式

分布式架构形式

简介

如今服务端的架构，开口必提分布式，那么分布式的架构是否有通用的模型或者有一般的规律？
有。分布式系统是有几个通用的模型的，一个是集群类型，一个是服务类型。
两个都叫分布式，基本也涵盖了绝大多数的分布式架构。我们可以深入了解他们的特点。

集群类型的组成

为什么叫做集群类型，因为这种类型的分布式系统中，每个节点都是相同的，他们拥有相同的功能，提供相同的服务。
服务节点：整个分布式体系就是多个功能节点的聚集，可以叫这些节点为服务节点。
控制节点：顺势而为得，你可以想到，这些节点是需要一个管理者，就像一个班级的学生，需要一个老师来管理。这个老师节点可以叫做控制节点。
然而单个控制节点是不可靠的。没错，控制节点通常都是以主备的形式出现的。

切换节点：有时候（并不是全部）这种架构下还会有一个不太被注意到的角色，这个角色位于集群之外，通常是一个100%可用的（绝对可靠的）设备或者服务。
为什么需要这么个设备呢？ 假想，主控制器crash，于是备用控制器生效，这个时候有两种方式可以完成备用控制器的生效，
一种是client事先缓存了主备控制节点的列表，在主控失效后，client就直接连接备控；
另一种方案是，借助公司内部一个绝对可用的设备或者服务，该设备感知到主控失效，就把地址切换到备控。
这里第二种方案种，就会存在一个这样的角色，可以叫他为切换节点。采用这种方案好处是不用把主备控制节点都暴露给客户端。

所以一个集群的组成包括成千上万的服务节点+两个控制节点+可能一个切换节点

集群类型的案例

集群类型的典型案例是HDFS，这是个分布式文件系统，服务节点是提供文件存储服务，控制节点管理服务节点，并且对外提供目录服务，而主备的切换需要自己增加切换节点，比如利用zookeeper。
这个图是hdfs写文件时的流程图，client首先访问控制节点（图中NN），随后根据返回信息再去访问某个或某几个服务节点（图中DN）。这也是所有集群类型的分布式架构运作的基本流程。而图中Switch起切换NN的功能。

（图片来自网络，如果作者希望删除请告知）

服务类型的组成

服务类型的架构比较常见的是SOA和微服务，简单点说就是重型服务和轻型服务，两者的差别是，SOA定义了一些规范，包括基于XML以及通过WSDL来描述服务接口。
微服务则强调轻量，小而简单，不限定你的服务调用方式，restful,rpc,只要你喜欢就好，而服务也是比较推荐拆成独立而简单的小服务。
这样的系统中，每个角色都是一个服务，一个对外提供某种调用方式的服务。就像一个优秀的班级，没有班主任，只有学生，每个学生承担班级运营的一部分责任。
所以服务类型的系统组成是N个独立的服务（提供服务注册和发布功能的本身也可以看做是一个服务）。

服务类型的案例

下面这个是一个打车系统的微服务架构，整个系统包含8个服务，服务通过restful形式发布，

（图片来自网络，如果作者希望删除请告知）

集群类型和服务类型的关系

集群类型和服务类型是两种架构形式，两个有很大差别，但是他们却是可以共存的，共存的形式是嵌套。
比如一个集群类型的架构中，每个节点内部的功能通过微服务的架构来实现。
比如一个微服务架构的系统中，某个微服务背后隐藏的一个集群，可是一个集群还叫微服务吗，这样确实比较少见，不过这样子未尝不可，毕竟这也是一个无法拆分下去的功能了。

分布式服务的优点

集群类型架构
扩展性，通过加服务节点就可以大量的增加服务能力。
可靠性，由于服务节点有互为备份的关系，整个系统的服务可靠性是非常强的。
服务类型架构
扩展性，可以灵活增减服务到这个系统中，灵活给服务分配不同的资源。
可靠性，单个服务的异常被隔离在该服务本身。
独立性，单个服务可以独立部署和测试。