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原创

分布式系统常见的问题分析

2023-10-17 06:11:51
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      在一个分布式系统的开发过程中,通常会涉及以下七个问题:异质性,可扩展性,开放性,透明度,并发性,安全,故障处理。分布式画板是一个常见的分布式应用。多人可以在同一个画板上进行绘制,其工作原理是用户在本地的绘制会发向服务器,再由服务器向其他用户转发。因此可以用分布式画板作为解释分布式系统的问题与挑战的案例。

异构性

      如果共享画板是客户端的形式,则还需要考虑用户的操作系统版本。如果共享画板是浏览器访问的方式,则需考虑可以使用笔记本电脑、平板电脑、手机访问网站,并使用不同的浏览器。 在使用这些设备和浏览器时,可以还可以更改屏幕尺寸,同时保证如何保证前端的正常显示。

开发性

     在共享画板的案例中,开发性是指共享画板的API是否能被其他程序所使用。

可扩展性

     当用户数量增加,硬件和软件资源也应该增加防止性能损失。比如使用多个服务器:当有很多教师运行时白板的同时,服务器的压力就会变得很大,所以考虑添加多个服务器更有效地利用带宽、增加吞吐量、强化网络数据处理能力,提高网络灵活性和可用性,系统需要考虑负载均衡。 例如,当多个服务器同时运行,需要考虑服务器数量服务器允许的连接。 另一个问题是数据库服务器可以与业务服务器(GUI)分离。当大量数据被频繁存储和检索时,访问数据库会很慢,所以系统可以考虑使用缓存服务器以提高访问速度。

并发性

      多个用户在同一时刻尝试访问共享画板的资源就会引入并发性的问题。比如共享画板一般会在后端维护一个画板的版本号,当用户更新画板时,版本号就会递增,同时版本号也是画板回退的依据。这就是一个典型的并发临界资源。

安全
      在分布式画板的应用场景中,一个明显要考虑的安全问题就是拒绝服务攻击。

故障处理

      如果有这么多服务器在运行同时,部分故障可能会更加频繁和严重。比如有10台服务器,每台机器坏的概率为1%,那么它们同时正常运行的概率只会是 99%^10=0.9。 当故障概率为10%时,正常运行的概率仅为0.35。 因此,必须有一个必要的容错机制来保证系统的正确运行。另一方面,由于服务器需要依赖网络来进行通讯,当网络出现问题时,如何检测问题及时掩盖问题或快速恢复也是一个挑战。

 

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杨亮
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杨亮
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分布式系统常见的问题分析

2023-10-17 06:11:51
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      在一个分布式系统的开发过程中,通常会涉及以下七个问题:异质性,可扩展性,开放性,透明度,并发性,安全,故障处理。分布式画板是一个常见的分布式应用。多人可以在同一个画板上进行绘制,其工作原理是用户在本地的绘制会发向服务器,再由服务器向其他用户转发。因此可以用分布式画板作为解释分布式系统的问题与挑战的案例。

异构性

      如果共享画板是客户端的形式,则还需要考虑用户的操作系统版本。如果共享画板是浏览器访问的方式,则需考虑可以使用笔记本电脑、平板电脑、手机访问网站,并使用不同的浏览器。 在使用这些设备和浏览器时,可以还可以更改屏幕尺寸,同时保证如何保证前端的正常显示。

开发性

     在共享画板的案例中,开发性是指共享画板的API是否能被其他程序所使用。

可扩展性

     当用户数量增加,硬件和软件资源也应该增加防止性能损失。比如使用多个服务器:当有很多教师运行时白板的同时,服务器的压力就会变得很大,所以考虑添加多个服务器更有效地利用带宽、增加吞吐量、强化网络数据处理能力,提高网络灵活性和可用性,系统需要考虑负载均衡。 例如,当多个服务器同时运行,需要考虑服务器数量服务器允许的连接。 另一个问题是数据库服务器可以与业务服务器(GUI)分离。当大量数据被频繁存储和检索时,访问数据库会很慢,所以系统可以考虑使用缓存服务器以提高访问速度。

并发性

      多个用户在同一时刻尝试访问共享画板的资源就会引入并发性的问题。比如共享画板一般会在后端维护一个画板的版本号,当用户更新画板时,版本号就会递增,同时版本号也是画板回退的依据。这就是一个典型的并发临界资源。

安全
      在分布式画板的应用场景中,一个明显要考虑的安全问题就是拒绝服务攻击。

故障处理

      如果有这么多服务器在运行同时,部分故障可能会更加频繁和严重。比如有10台服务器,每台机器坏的概率为1%,那么它们同时正常运行的概率只会是 99%^10=0.9。 当故障概率为10%时,正常运行的概率仅为0.35。 因此,必须有一个必要的容错机制来保证系统的正确运行。另一方面,由于服务器需要依赖网络来进行通讯,当网络出现问题时,如何检测问题及时掩盖问题或快速恢复也是一个挑战。

 

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