分布式与集群的区别是什么?

简单来说:

分布式:一个业务分拆多个子业务,部署在不同的服务器上

集群:同一个业务,部署在多个服务器上


下面结合实际案例来进行解释一下:

不得不说,分布式和集群都是为了解决两个问题:

  • 高吞吐量(throughput)
  • 高可用(availability)

那既然他们俩都能解决这两个问题,那择其一为我所用就好啦,可为什么我们的架构通常既是分布式,又是集群呢?这不矛盾了吗?

且听老朽慢慢道来。

首先聊聊集群

什么是集群,就是我开饭店,雇了好多个水平一模一样的厨师,既可以同时帮我做菜(高吞吐量),而且万一有一个厨师回家娶媳妇了,我饭店里还有别的厨师(他们可能会比平时忙),不至于要关门停业(高可用)

我们常用的缓存服务器,比如Memcached和Redis,都是集群架构,以Memcached为例,一开始我们只有一个Memcached节点:

分布式与集群的区别是什么?_第1张图片


Client把一些数据放到Memcached中,省的每次都是数据库查,如果只有一个Memcached,那一旦请求压力大了,Memcached很快就忙不过来(虽然Memcached是多线程),而且一旦Memcached挂了,那就没有缓存可以用了,全部请求都会走数据库,数据库的压力会骤然增加!

所以我们加多了两个Memcached节点,形成Memcached集群

分布式与集群的区别是什么?_第2张图片

Memcached集群实现了开头提到的两个特性:

  • 高吞吐量:通过负载均衡算法(通常是借助一致性Hash和虚拟节点),我们把Client的请求均匀分配到三台Memcached服务器上,不至于只让一台Memcached疲于处理全部请求。
  • 高可用:一旦一台Memcached节点挂了,比如说Memcached1,那借助一致性Hash算法和它的虚拟节点机制,我们可以将原本发给Client的Memcached1的请求均匀分配到Memcached2和3上,缓存功能依旧可用。

有人说,请求会被分布到各个Memcached节点,这不就是分布式吗?

严格来说,这只能算是“分布的”(distributed),正如Memcached官网的介绍说的:

memcached is a high-performance, distributed memory object caching system

那什么才算是分布式呢?(承上启下,自然而然的引出下面对分布式的介绍,加5分 —— 语文老师评)

还是我开饭店的例子,饭店不能只有厨师啊,总不能让客人来了直接跑到后厨跟厨师说他要吃什么吧?所以还要前台负责接待,要服务员负责送菜,还要收银员负责结账...... 这样一个各司其职,最后共同完成一件大事的系统,就形成了分布式。

还是上面那张图,换个角度去看,就是分布式了,之前我们只看到了三台Memcached节点,上面说了,这只是集群,那要怎么看才是分布式呢?把眼睛睁大!看整张图!

分布式与集群的区别是什么?_第3张图片

为什么说整张图就是分布式了?因为这些节点各司其职,有专门负责数据持久化存储的(Database),有对外提供业务访问的(Client,姑且认为是一个商品查询服务吧),也有负责数据缓存的(Memcached),

什么?你说这样还不够分布式?那就这样吧(画的有点ugly...):

分布式与集群的区别是什么?_第4张图片

够分布式了吧 ( ̄▽ ̄)~*

分布式同样实现了开头提到的两个特性:

  • 高吞吐量:我们把不同业务拆分到不同的机器上,比如用户信息查询和订单信息查询都是非常频繁的业务操作,现在我们拆成了UserService和OrderService,放在不同的机子上运行,自然比都放在一台机器上,吞吐量要高得多。
  • 高可用:我改了一行UserService的代码,部署过去,编译失败,节点挂掉了,最多就影响需要依赖UserService的业务,不会影响其他的,整个系统整体上还是可用的,而如果所有业务都放在一起,那就危险多了!一行代码编译失败,整个系统垮掉,整段垮掉!

可能有同学觉得这样的分布式,和之前提到的Memcached将请求分散给各个节点进行处理,不都一样吗?Memcached集群也是每个节点各司其职,每个节点负责一小部分请求,共同实现缓存这个功能,这不也是分布式吗?

再啰嗦一句你们就清楚了。

我们常说的分布式,或者说分布式(Distribution)这个术语,指的是各个异构的节点形成的系统,所谓异构,就是结构不同、功能不同的节点。

而Memcached集群的各个节点呢?他们是同构的,一个缓存的请求过来,比如说Set xxKey xxValue,那这个请求最终只会被一个Memcached节点处理,不会需要多个节点来共同完成这个请求。

而分布式呢,假设我有一个下单的请求,请求发给了OrderService,OrderService需要根据请求里头的userId补充用户信息,那就需要调用UserService提供的接口,然后我还要查询这比订单里头的商品信息,所以又得去调用GoodService接口,最后,才能完成下单这个操作。

OrderService、UserService和GoodService共同完成了下单这件事,这才是分布式(Distribution),而Memcached集群最多只能算是“分布的”(Distributed)。

以上,希望对大家有所帮助。


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