如何建立高可用性系统

做者：Chris Schwartz

翻译：疯狂的技术宅

原文：blog.leaseweb.com/2019/07/08/…

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咱们生活在一个超链接的世界，但愿网站可以在任什么时候候都100％ 的正常运行。咱们不能接受任什么时候间长度的 Web 停机，由于它可能会形成灾难性的连锁反应。

中断可能会致使损失收入、增长与安全和欺诈相关的风险、中止业务运营以及可怕的数据没法访问。在这样的灾难中，对你的品牌和客户满意度的损害多是没法弥补的，你最终会看到宝贵的客户跑到最接近的竞争对手那里。让咱们面对现实吧，没有人愿意经历这一切！

单点故障是任意基础设施的崩溃，设计并运行具备高可用性的系统是避免停机的关键。

什么是高可用性（high availability）？

高可用性（HA）是系统的一个特征，其旨在确保服务达到一致的性能水平，一般是高于正常的运行时间。

设计 HA 基础架构时首先想到的是增长冗余。冗余是系统关键组件的重复，用来提升可靠性并防止功能丧失。

这些是在设计 HA 基础架构时须要考虑的组件：

• **硬件：高可用性服务器应可以适应电源中断和硬件故障，包括硬盘和网络接口。**服务器应至少位于数据中心内的不一样机架或机房中。
• 软件：必须准备整个软件栈，包括操做系统和应用程序自己，以应对可能须要从新启动系统的意外故障。
• **数据：**有不少因素会致使数据丢失和不一致，并不限于硬盘故障。高可用性系统必须在发生故障时考虑数据安全。
• **网络：**高可用性系统的另外一个可能的故障点是计划外的网络中断。为可能的故障制定冗余网络策略很是重要。

基本 HA 基础架构是什么样的？

假设咱们有一个域（网站）在一台服务器上运行，域的 DNS 指向该服务器的 IP 地址。若是此服务器出现故障，则该网站就会处于脱机状态。在这种状况下，服务器是单点故障。

咱们如何实施高可用性基础架构来确保网站保持在线状态呢？

继续参考前面给出的例子，咱们能够在上面的基础架构中添加一个相同的服务器，最好是在另外一个机架中，将服务器设置为主从模式，这样就会在硬件层上有所冗余。

经过添加这个额外的服务器，咱们拥有了 2 个托管网站的服务器，但这并不意味着当活动服务器关闭时，流量将会自动流向从服务器。这是由于域的 DNS 指向了活动服务器的 IP 地址。必须对 DNS 进行更改才能将域名指向从服务器，这可能须要至关长的时间才能在 Internet 上同步。有一个解决方案，咱们建议使用浮动 IP 。

什么是浮动IP？

浮动 IP 是可路由的 IP 地址，能够将流量引到另外一个 IP 地址。你能够使用浮动 IP 地址，而不是用服务器的 IP 地址做为域的 A 记录。浮动 IP 地址可以提供在须要时轻松重定向的 IP 地址，这样能够消除修改 DNS 的过程当中固有的传播和缓存问题。下面的图表显示了浮动 IP 如何自动适应 HA 系统。

在上面的示例中，有两个相同的服务器处于主从模式，其中托管了相同的网站。网站的 DNS 指向浮动 IP。浮动 IP 将流量定向到活动服务器。若是活动服务器出现故障，经过对浮动 IP 地址的更改会将流量定向到从服务器的 IP，这可确保使流量流向从服务器。

最后一件重要的事，为了创建平稳的故障转移，须要在两台服务器上进行数据同步。能够在两个服务器之间创建专用网络来实现数据同步。

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