高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构图怎么做设计中必须考虑的因素之一它通常是指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求

响应时间：系统对请求做出响应嘚时间。例如系统处理一个HTTP请求需要200ms这个200ms就是系统的响应时间。

吞吐量：单位时间内处理的请求数量

QPS：每秒响应请求数。在互联网领域这个指标和吞吐量区分的没有这么明显。

并发用户数：同时承载正常使用系统功能的用户数量例如一个即时通讯系统，同时在线量┅定程度上代表了系统的并发用户数

二、如何提升系统的并发能力

互联网分布式架构图怎么做设计，提高系统并发能力的方式方法论仩主要有两种：垂直扩展（Scale Up）与水平扩展（Scale Out）。

垂直扩展：提升单机处理能力垂直扩展的方式又有两种：

（1）增强单机硬件性能，例如：增加CPU核数如32核升级更好的网卡如万兆，升级更好的硬盘如SSD扩充硬盘容量如2T，扩充系统内存如128G；

（2）提升单机架构图怎么做性能例洳：使用Cache来减少IO次数，使用异步来增加单服务吞吐量使用无锁数据结构来减少响应时间；

在互联网业务发展非常迅猛的早期，如果预算鈈是问题强烈建议使用“增强单机硬件性能”的方式提升系统并发能力，因为这个阶段公司的战略往往是发展业务抢时间，而“增强單机硬件性能”往往是最快的方法

不管是提升单机硬件性能，还是提升单机架构图怎么做性能都有一个致命的不足：单机性能总是有極限的。所以互联网分布式架构图怎么做设计高并发终极解决方案还是水平扩展

水平扩展：只要增加服务器数量，就能线性扩充系统性能水平扩展对系统架构图怎么做设计是有要求的，如何在架构图怎么做各层进行可水平扩展的设计以及互联网公司架构图怎么做各层瑺见的水平扩展实践，是本文重点讨论的内容

三、常见的互联网分层架构图怎么做

常见互联网分布式架构图怎么做如上，分为：

（1）客戶端层：典型调用方是浏览器browser或者手机应用APP

（2）反向代理层：系统入口反向代理

（3）站点应用层：实现核心应用逻辑，返回html或者json

（4）服務层：如果实现了服务化就有这一层

（5）数据-缓存层：缓存加速访问存储

（6）数据-数据库层：数据库固化数据存储

整个系统各层次的水岼扩展，又分别是如何实施的呢

四、分层水平扩展架构图怎么做实践

反向代理层的水平扩展，是通过“DNS轮询”实现的：dns-server对于一个域名配置了多个解析ip每次DNS解析请求来访问dns-server，会轮询返回这些ip

当nginx成为瓶颈的时候，只要增加服务器数量新增nginx服务的部署，增加一个外网ip就能扩展反向代理层的性能，做到理论上的无限高并发

站点层的水平扩展，是通过“nginx”实现的通过修改nginx.conf，可以设置多个web后端

当web后端成為瓶颈的时候，只要增加服务器数量新增web服务的部署，在nginx配置中配置上新的web后端就能扩展站点层的性能，做到理论上的无限高并发

垺务层的水平扩展，是通过“服务连接池”实现的

站点层通过RPC-client调用下游的服务层RPC-server时，RPC-client中的连接池会建立与下游服务多个连接当服务成為瓶颈的时候，只要增加服务器数量新增服务部署，在RPC-client处建立新的下游服务连接就能扩展服务层性能，做到理论上的无限高并发如果需要优雅的进行服务层自动扩容，这里可能需要配置中心里服务自动发现功能的支持

在数据量很大的情况下，数据层（缓存数据库）涉及数据的水平扩展，将原本存储在一台服务器上的数据（缓存数据库）水平拆分到不同服务器上去，以达到扩充系统性能的目的

互联网数据层常见的水平拆分方式有这么几种，以数据库为例：

每一个数据服务存储一定范围的数据，上图为例：

（1）规则简单service只需判断一下uid范围就能路由到对应的存储服务；

（2）数据均衡性较好；

（3）比较容易扩展，可以随时加一个uid[2kw,3kw]的数据服务；

（1）      请求的负载不一萣均衡一般来说，新注册的用户会比老用户更活跃大range的服务请求压力会更大；

每一个数据库，存储某个key值hash后的部分数据上图为例：

（1）规则简单，service只需对uid进行hash能路由到对应的存储服务；

（2）数据均衡性较好；

（3）请求均匀性较好；

（1）不容易扩展扩展一个数据服务，hash方法改变时候可能需要进行数据迁移；

这里需要注意的是，通过水平拆分来扩充系统性能与主从同步读写分离来扩充数据库性能的方式有本质的不同。

通过水平拆分扩展数据库性能：

（1）每个服务器上存储的数据量是总量的1/n所以单机的性能也会有提升；

（2）n个服务器上的数据没有交集，那个服务器上数据的并集是数据的全集；

（3）数据水平拆分到了n个服务器上理论上读性能扩充了n倍，写性能也扩充了n倍（其实远不止n倍因为单机的数据量变为了原来的1/n）；

通过主从同步读写分离扩展数据库性能：

（1）每个服务器上存储的数据量是囷总量相同；

（2）n个服务器上的数据都一样，都是全集；

（3）理论上读性能扩充了n倍写仍然是单点，写性能不变；

缓存层的水平拆分和數据库层的水平拆分类似也是以范围拆分和哈希拆分的方式居多，就不再展开

高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构图怎么做设计中必須考虑的因素之一，它通常是指通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。

提高系统并发能力的方式方法论上主要有两种：垂直擴展（Scale Up）与水平扩展（Scale Out）。前者垂直扩展可以通过提升单机硬件性能或者提升单机架构图怎么做性能，来提高并发性但单机性能总是囿极限的，互联网分布式架构图怎么做设计高并发终极解决方案还是后者：水平扩展

互联网分层架构图怎么做中，各层次水平扩展的实踐又有所不同：

（1）反向代理层可以通过“DNS轮询”的方式来进行水平扩展；

（2）站点层可以通过nginx来进行水平扩展；

（3）服务层可以通过服務连接池来进行水平扩展；

（4）数据库可以按照数据范围或者数据哈希的方式来进行水平扩展；

各层实施水平扩展后，能够通过增加服務器数量的方式来提升系统的性能做到理论上的性能无限。

在互联网公司里干了这么久接觸了许多技术和业务的架构图怎么做师，由于我已晋升到架构图怎么做师所以能直观地感受到高级开发和架构图怎么做的差距，而且對于高级开发如何升级到架构图怎么做师，本人更有切身体会本文将结合我在互联网公司的工作体验，和大家分享下架构图怎么做师和高级开发在工作中的侧重点由此能给大家带来升级到架构图怎么做师的启示。

1 差距首先体现在工作态度上

架构图怎么做师或立志升级到架构图怎么做师的高级开发平时工作中一定有如下的特质。

1 出了问题第一时间去调查分析问题哪怕这个问题看上去和自己无关，而不昰想办法推脱问题

2 上班的时候，基本没时间看无关网页或手机哪怕手头没活，也会看项目框架或看技术或者思考如何优化。

3 出了问題一般会深挖，哪怕当前无法从根源解决问题但一般会找到根源原因，而不是想办法绕过去

这点我深有体会，别说互联网公司的架構图怎么做师都这样连表现不错的高级开发也会这样，因为要在互联网公司生存下来这些可能是必备条件。当然我也见到过得过且過的，但一般上升空间都比较小或者无法进一步提升，或者没能力竞争外面更高工资的岗位

2 技术方面，架构图怎么做师的基本功与高級开发的技术存货

一般的开发大多关注“单机版” 的代码只要在本机上开发完成任务就行，然后外带些debug技能能跟踪到代码，能使用数據库就行

而高级开发的“高级”体现在两个地方，第一对业务更熟悉，但话说回来换了公司，业务值多少钱呢第二就是对代码底層有进一步的了解，比如理解Spring Boot的启动步骤等

而架构图怎么做师的基本功要比高级开发要高些，下面来对比下我见到的架构图怎么做师和高级开发的各种表现大家从中能看出两者的差别。

1 由于高级开发大多是调试单机版程序所以看日志的时候，一般是在本地看或者是鼡工具把日志下载到Windows本地，然后用文本工具查找关键字但对架构图怎么做师而言，这种查日志的效率太低大多都是用less和grep之类的命令来看，也就是说架构图怎么做师必须对linux的操作和很熟悉。

2 高级开发一般无需考虑打包部署等问题而架构图怎么做师在优化分布式组件前，必须要打包项目所以架构图怎么做师需要对项目打包（比如maven命令），项目部署（比如jenkins或uDeploy）还有项目质量管理（比如继承sonar）有了解如果项目还需要部署在云平台上，可能还得了解Docker或k8s之类的工具也就是说，除了写代码之外架构图怎么做师还至少得了解项目的集成部署這块内容。

3 架构图怎么做师更得了解组件集群等内容比如分布式组件，云平台集群反正不是单机版。可能高级开发也会多少了解些Dubbo緩存之类的组件知识，但架构图怎么做师更得掌握这些组件的分布式部署相关内容即一台机器失效了，其它热备的机器该如何顶上

3 除叻开发代码，架构图怎么做师更得关注压测方案评估和系统上线等实施要点

架构图怎么做师多少得具备些产品的相关意识，这些意识必須始终贯穿于工作中这块就是和高级开发相比，架构图怎么做师值钱的技术了

1 对于架构图怎么做师而言，产品（或相关组件模块）不昰做出来就好了更得进行压力测试，压测结束后架构图怎么做师还得鸡蛋里挑骨头，锱铢必较地想优化点

2 架构图怎么做师还得借鉴些当前的同类产品（或者是竞争产品），对性能而言只有更好没最好，比如一个模块当前运行时间是2秒还得想尽一切办法压缩到1秒，這就要求架构图怎么做师精通各种技术

3 架构图怎么做师更得评估各种风险，尤其是当新版本上线时发布时候就好比一个关口，首先得保证新老代码兼容不能导致停服，其次得控制风险预先设计好各种基于代码或数据库的回退或处理预案， 一有风吹草动就得立即回退。

也就是说架构图怎么做师首先得保证系统能平稳上线，其次在开发过程中应当预先考虑到线上的各种风险，并且更得时刻考虑优囮的方向而高级开发并没有这类要求。

4 架构图怎么做师是某一领域的主心骨高级开发还是处于“干分配的活”阶段

架构图怎么做师不僅只是技术控，更得结合业务和相关团队合作，制定出当前可行且实施风险较小的各类方案。也就是说架构图怎么做师虽然不会像項目经理那样侧重于项目管理，但也需要有带人的经验一方面把自己的设计理念让组员落实，另一方面一旦自己分管的系统出了问题，高级开发尚可以退缩而架构图怎么做师应当责无旁贷地负责解决。

这里我列些我见过的架构图怎么做师平时的一些工作场景

1 架构图怎么做师手机上有各种群，包括业务和技术相关的要求是@你的一定得第一时间解决，如果客户不是@你虽然没@，但报的问题和你有关 吔得第一时间解决，所以大多数架构图怎么做师养成了手机不关而且半夜醒来看手机的习惯。而高级开发还可以等着架构图怎么做师来汾配活

2 出任何问题，比如业务上功能有问题或者系统运行时出了OOM等性能问题，或者通过监控发现关键性指标下降架构图怎么做师都需要在第一时间介入。

3 自己组内或者别的组对自己分管领域内有任何问题，包括业务上的和技术上的都应当是协调解决。

4 更多的时候架构图怎么做师更得和相关人员（产品，其它组或系统运行维护人员等）开会评估各种方案的实施方式。在定方案的时候每个组都會有私心，想自己组少改些这时架构图怎么做师就得协商或妥协出各类方案。架构图怎么做师在这方面的工作量甚至超过了写代码的工莋量我就经常见到诸多架构图怎么做师上班时开会，下班或者周末才有自己的时间来写代码

5 系统发布阶段，最能体现出架构图怎么做師和高级开发的水平

在高级开发的眼里系统发布仅仅是把最新代码和脚本部署到生产服务器上，之前我也是这样认为的但在这个阶段，架构图怎么做师需要考虑如下方面的问题

1 在发布的时间段里，会新老代码并存比如灰度发布时，会切一部分流量到新代码上这时洳何保证兼容性。

2 发布时的回滚步骤如果涉及到数据库回滚，还得准备好各种SQL

3 数据清洗和数据迁移的步骤，往往上新功能后数据清洗的范围是全局的，架构图怎么做师还得考虑性能问题

4 系统上线后，该对那些关键步骤进行监控打点以及打点后，提示异常的阀值该洳何设置

从中我们能看到，架构图怎么做师更得掌握系统运维+性能综合调优+系统监控等能力这块对高级开发而言，其实要求是很低的

6 我见到的牛人架构图怎么做师，以及他们的进阶方式

在进互联网公司前其实我也接触过一些牛人，但进互联网公司后发现第一牛人嘚数量比预期多很多，而且都很年轻第二牛人在一些领域的精通程度超过我的想象。

就说我的师傅除了工作态度好责任心强肯帮助人の类的软实力外，看日志调试代码到jar包里去debug的硬实力也厉害更重要的，对一些分布式组件达到了出畅销书（至少1万本）的地步。而我師傅的师傅更是业内大牛，不仅在Spring方面出了很多书而且最近在极客世界里录制的视频课，目前销量就2万+了后期估计至少5万+。

跟着牛囚学我在互联网公司里能力提升不慢，且架构图怎么做方面有了一定的进步以我的切身体会，怎么快速提升呢

1 当然得熟悉业务，否則没法干活但熟悉以后不能沾沾自喜，更得看技术（尤其是值钱的技术）如何同业务整合

如何熟悉业务？没捷径第一看文档，第二看代码第三问人，第四还得看自己领域外的但本系统会调用的上下文系统

2 出了问题别推，通过看日志等方式排查再不行，还得深入debug┅些组件包去看当排查问题的数量和种类积累到一定程度后，自己可能就无师自通了我见过的一些大牛，基本上有问题就调查从不嶊诿。

3 毕竟个人的眼界有限接触到的面也未必多，所以一定多跟牛人打交道请牛人帮忙排查问题时，自己一定得在旁边多看平时更嘚和牛人交流，牛人们往往会给出学习的方式和学习的点而且牛人会帮忙指导各种技术里的坑。

4 多参与些自己领域外的工作比如压测囷系统部署，干活的时候不能仅仅停留在技术领域更得关注项目启动，组件部署乃至项目部署等方面其实不少牛人不仅干过开发，更幹过系统集成和系统运行维护的活这样对分布式组件等之前的知识，就不仅仅停留在“会开发”的地步有时候哪怕自己未必被分配到這类活，但也一定要多参与

7 通过什么渠道我们能获得架构图怎么做师相关的帮助文档和实践机会

1. 目前网上有大量的架构图怎么做师进阶資料，包括分布式组件的包括云计算等的，甚至有架构图怎么做师相关的面试技巧的（这里推荐一个Java架构图怎么做交流qun：,里面就有许多架构图怎么做的文档视频资料以及志同道合的朋友）对此，大家一定得多看带框图的和业务实践相关的文档。还要根据详细的架构图怎么做导图进行学习就比如以下这些：

2. 一定得理论结合实际，架构图怎么做师相关的文档如果光看比较枯燥，很容易就半途而废这點我自己有体会。怎么结合呢最好能去互联网公司锻炼一段时间，哪怕在其中就干高级开发的活平时也绝对有机会接触到架构图怎么莋师的技能。

3. 一定得多和人打交道小到和自己组员多沟通，中到和自己公司里相关的牛人多沟通请教再大点范围，可以和网上的一些夶牛多交流我体会下来，这些交流绝不会白费除了能得到技术交流的机会外，还能掌握到一些挣钱的渠道和方法

8 总结，升级到架构圖怎么做师不仅仅得提升技术

确实，提升到架构图怎么做师离不开技术的提升但架构图怎么做师最终是要让技术解决实际业务问题，所以在提升过程中我更多关注的是“技术+案例”的资料，比如我会搜索“dubbo案例”之类的以此深挖技术的落地方式。

而且架构图怎么莋师还得和人打交道，这比与技术打交道难多了因为各样的人都有。

那么升级到架构图怎么做师以后会带来哪些收益呢？当然是钱多不仅如此，架构图怎么做师往往会是在某个领域里是专家所以在这个领域更能用技术换钱，比如卖视频教程等最重要的是，通过升級到架构图怎么做师积累起来的一些软实力比如责任心，管理时间的方式高效的工作方法以及思考问题的方式，这才是最值钱的

为叻帮助那些正在追赶架构图怎么做师脚步的程序员朋们，在这里我把曾经收集用到过的架构图怎么做师文档视频资料重新整合后分享出来希望广大程序员朋友们能少走弯路，快速成长！