单体架构、集群架构和分布式架构概述

单体架构、集群架构和分布式架构概述

在现代系统架构和开发过程中,单体架构、集群架构和分布式架构是三个常见且关键的概念。

本文将详细介绍这些技术的相关概念,并探讨它们之间的联系与区别。

一、单体架构

单体架构,即单体技术,是一种软件设计模式,所有的功能和模块都集中在一个单一的应用程序中。

比较常见的是学生时代开发的各类应用程序,应用包部署在一台服务器上,无需考虑系统性能、请求并发、服务连续性等问题。

特点

  • 单一部署:所有模块打包成一个独立的部署单元。

  • 简单管理:维护和管理比较简单,适合小型项目。

  • 扩展性和性能较差:随着应用规模的增长,程序变得越来越复杂,系统性能难以满足一般的客户需求。

二、集群架构

集群架构,即集群技术,是指由多个实例共同提供服务。

它是单体架构的一种扩展,将应用程序包部署到多台服务器,再由这一组服务器共同对外提供服务。

相比单体应用,集群在接受到流量请求后,将请求转发到某一具体节点(某个服务器上的应用程序),可分散并发流量。

当单个节点异常时,可快速使请求流量不转发至异常节点,具备秒级渐出处理能力,一般不影响服务的连续性。

集群架构由一组服务器上的应用实例提供服务,具有更好的性能和可用性。

特点

  • 负载均衡:请求被分配到不同的节点以平衡负载。

  • 高可用性:某个节点故障时,其他节点可接替其工作,保障系统的持续可用性。

  • 扩展性好:通过增加节点来提升系统性能和处理能力。

  • 成本高:需要更多的服务器资源,需要安排专人进行硬件管理和维护

  • 复杂性增高:集群技术需要复杂的配置和持续维护,包括节点的监控、故障排查和负载均衡等

三、分布式架构

分布式架构是指分散的、离散的,它是将一个应用程序拆分成多个独立的组件或服务(程序),这些服务分布在不同的服务器或节点上,通过网络进行协作完成任务。

分布式架构设计能够提高系统的可扩展性、可靠性和性能。

分布式架构一般和微服务、Docker、Kubernetes等技术共同使用。

特点

  • 数据分片:数据被分散存储在不同的节点上,提高存储和处理能力。
  • 高容错性:节点之间的数据复制和冗余,提高系统的容错能力。
  • 扩展性和灵活性:通过增加节点实现水平扩展,应对大规模数据处理需求。

四、总结

随着用户量的增多,单体架构无法满足用户对系统性能的需求,系统响应变慢、应用异常重启等。为了解决这些问题,于是产生了集群架构。但随着技术的发展和成本要求,系统运维和开发人员不希望应用程序和硬件强绑定,希望服务功能变的小和美,每个模块独立提供服务,应用服务和底层应用隔离开来,于是产生了分布式架构。

总而言之,单体架构、集群架构、分布式架构是点、面和网之间的关系。

最后,如下表所示,对单体架构、集群架构、分布式架构的适用场景、优点和缺点进行简单总结

类别 适用场景 优点 缺点
单体架构 小型项目、学生作品 开发和部署简单 过于简单,难以扩展
集群架构 一般商业项目 负载均衡、高可用性 扩展性差、管理复杂、成本高
分布式架构 高并发、高流量的商业项目 独立性强、伸缩快、高可用 复杂度高、高一致性要求、学习成本高
相关推荐
武子康2 小时前
Java-71 深入浅出 RPC Dubbo 上手 父工程配置编写 附详细POM与代码
java·分布式·程序人生·spring·微服务·rpc·dubbo
武子康4 小时前
Java-72 深入浅出 RPC Dubbo 上手 生产者模块详解
java·spring boot·分布式·后端·rpc·dubbo·nio
brzhang6 小时前
我操,终于有人把 AI 大佬们 PUA 程序员的套路给讲明白了!
前端·后端·架构
橘子在努力7 小时前
【橘子分布式】Thrift RPC(理论篇)
分布式·网络协议·rpc
lifallen9 小时前
Kafka 时间轮深度解析:如何O(1)处理定时任务
java·数据结构·分布式·后端·算法·kafka
静若繁花_jingjing9 小时前
RocketMq部署模式简介
架构·rocketmq
workflower9 小时前
ISO-IEC-IEEE 42010架构规范
开发语言·架构·软件工程·软件需求·敏捷流程
heimeiyingwang9 小时前
架构如传承:技术长河中的可持续乐章
架构
沈健_算法小生12 小时前
基于SpringBoot3集成Kafka集群
分布式·kafka·linq
WarPigs12 小时前
游戏框架笔记
笔记·游戏·架构