一、背景
很多公司都会有自己的一套高可用的服务端架构方案，但作为测试人员，虽然测试了系统的很多功能，但是很多同学并不是很清楚服务端的整体架构设计。对于高可用、可扩展、负载均衡的概念还是停留在概念的层面，没有实际的理解。因此本文用以下几步带你快速看懂高可用的服务端架构方案。
二、服务端架构方案
2.1 单机方案
1)浏览器通过DNS-server，域名解析到ip
2)浏览器通过ip访问web-server
缺点：
1)非高可用，web-server挂了整个系统就挂了
2)扩展性差，当吞吐量达到web-server上限时，无法扩容
2.2 DNS轮询方案
DNS轮询：通过在DNS-server上对一个域名设置多个ip解析，来扩充web-server性能及实施负载均衡的技术
1)多部署几份web-server，1个tomcat抗1000，部署3个tomcat就能抗3000
2)在DNS-server层面，域名每次解析到不同的ip
优点：
1)零成本：在DNS-server上多配几个ip即可，功能也不收费
2)部署简单：多部署几个web-server即可，原系统架构不需要做任何改造
3)负载均衡：变成了多机，但负载基本是均衡的
缺点：
1)非高可用：DNS-server只负责域名解析ip，这个ip对应的服务是否可用，DNS-server是不保证的，假设有一个web-server挂了，部分服务会受到影响
2)扩容非实时：DNS解析有一个生效周期
3)暴露了太多的外网ip
2.3 nginx方案
nginx：一个高性能的web-server和实施反向代理的软件
1)站点层与浏览器层之间加入了一个反向代理层，利用高性能的nginx来做反向代理
2)nginx将http请求分发给后端多个web-server
优点：
1)DNS-server不需要动
2)负载均衡：通过nginx来保证
3)只暴露一个外网ip，nginx->tomcat之间使用内网访问
4)扩容实时：nginx内部可控，随时增加web-server随时实时扩容
5)能够保证站点层的可用性：任何一台tomcat挂了，nginx可以将流量迁移到其他tomcat
缺点：
1)时延增加+架构更复杂了：中间多加了一个反向代理层
2)反向代理层成了单点，非高可用
2.4 keepalived方案
keepalived：一款用来检测服务状态存活性的软件，常用来做高可用
1)做两台nginx组成一个集群，分别部署上keepalived，设置成相同的虚IP，保证nginx的高可用
2)当一台nginx挂了，keepalived能够探测到，并将流量自动迁移到另一台nginx上，整个过程对调用方透明
优点：
1)解决了高可用的问题
缺点：
1)资源利用率只有50%
2)nginx仍然是接入单点
2.5 LVS/F5方案
LVS：Linux Virtual Server，使用集群技术，实现在linux操作系统层面的一个高性能、高可用、负载均衡服务器
F5：一个高性能、高可用、负载均衡的硬件设备
1)可以通过lvs来扩展多个nginx
2)通过keepalived+VIP的方案可以保证可用性
优点：
1)解决了nginx是单点接入的问题
缺点：
1)LVS依然是单点接入
2.6 终极方案
水平扩展，才是解决性能问题的根本方案，能够通过加机器扩充性能的方案才具备最好的扩展性
1)通过DNS轮询来线性扩展入口lvs层的性能
2)通过keepalived来保证高可用
3)通过lvs来扩展多个nginx
4)通过nginx来做负载均衡
