如何避免单点失效（上）

作者：张永利

1.前言

       当今互联网发展的非常快，每当重大“节日”时，一些网站宕机几乎成为一种规律，例如双十一，过年抢火车票等等。
       当存储海量二三维数据的GIS Web应用发生宕机时，所带来的后果是十分严重的。

2.单点失效

       先解释下什么是单点失效。
       举个简单例子就是：网站就一台服务器，当这台服务器挂了，网站就没办法访问了。
       而避免单点失效的设计原则，简单说就是整个系统的工作流不会因为一个单点的失败而停止整个工作。

通俗讲就是：不要把鸡蛋放到一个篮子里。

       那么我们应该如何来避免单点失效，如何打造一个高可用（不易宕机），高性能（支持大规模并发），可以伸缩（压力大时增加服务分摊压力，压力小时关闭部分服务，节约资源）的GIS Web应用呢。
       下面我就SuperMap GIS Web应用避免单点失效问题，从演化发展历程角度，谈谈我个人的理解。
#3.多机器集群时代（高并发）
       先说多机器集群时代。
       早些年，在iServer6R中发现集群功能时，当时觉得这个功能很厉害，可以把大量请求，通过集群父节点，转到不同集群子节点服务器上，由各子节点服务器协同处理，从而大大提高GIS Web应用的并发量和访问效率。（如下图）

       处理流程：客户端发请求给iServer父节点，iServer父节点内部进行转发，交给其他机器iServer子节点来处理，对外只表现为一个URL。

通俗讲就是：当任务来的时候，父亲把任务交给儿子来处理。

       那么问题来了，如果其中一个子节点出问题怎么办？
       放心，集群服务的冗余设计原理与 GIS 应用的冗余设计相同，可以避免集群服务引起的单点失效。例如上图，集群系统配备了3个集群服务同时对外提供 GIS 服务，当其中一个集群服务子节点1故障失效时，客户端将对集群服务进行错误识别，并将 GIS 访问请求直接转由集群服务子节点2，3来处理。

通俗讲就是：哪个子节点出问题了，就不会派发任务给他。（有点像不听话就不给你糖吃，哈哈）

       一台服务器就跑一个iServer是不是有点“奢侈”啊，能不能跑多个iServer呢？
       答案肯定是可以的，只是单机集群配置略微有点复杂，站在运维人员角度来看，有点烦，毕竟当我要进行系统维护时，我还给把服务一个个停止，很麻烦。
       那么有没有一键化操作呢？
       有，下面我们将进入单机多进程时代。
#4. 单机器多进程时代（高可用，高并发，可伸缩）
       上面提到，单机集群维护略微复杂，如果是数据库数据还好，但是如果是文件型的数据，还要拷贝多份进行发布。
       iServer 8C增加了一个新功能，支持单机多进程。这个功能可以充分利用机器资源，提升iServer性能及并发响应的能力，相比原来的单机集群，操作量是大大的减少，能做到一键化启动，一键化关闭。
       例如，只有一台GIS服务器，如下图：

       请允许我先解释几个名词：
       Master 是 iServer 的主进程，负责启动、协调、管理当前系统中的所有节点即 Worker。

可以理解为领导

       Worker 是由 Master 启动和管理的多个 iServer 进程，一个 Worker 对应一个端口的 iServer 进程，可以支持服务发布、GIS 请求处理，以及参与分布式切图。

可以理解为员工

       Daemon 是 iServer 的监控进程，负责监控、启动 Master 节点，避免 Master 节点失效。

可以理解为助理

       处理流程：客户端发请求给iServer，iServer内部转发，交给下面的iServer Worker来处理，对外还是只是暴露一个URL服务地址。

通俗讲就是：当任务来的时候，领导分配给下面的员工来处理

       如果咱们在结合iServer810多实例新特性，既发布数据时，选择多实例选项。
       
       则会将该数据发布到各个Worker中，通过查看服务器负载情况，让GIS Web应用实现可伸缩。既：当访问量大时，增加Worker进程数，当访问量小时，减少Worker进程数。
       当然，Worker配置也十分简单，直接在iServer管理界面，勾选启动多进程模式，填写需要启动的Worker数量，保存即可。
如下图：

       如果在配合前面提到的多机集群，更能大大提高并发访问量（如下图）。

       如上图所示，在原来的iServer子节点服务器上，开启iServer子节点的多进程服务。
       高并发，可伸缩解决了，那么如何保证GIS Web应用高可用呢？
       其实很简单，搭建负载均衡器就能解决，如下图：

       例如，利用Nginx搭建一个负载均衡器，就算下面的某台服务器宕机，或者某个节点损坏，GIS Web应用也不会失效，还能继续运行，是不是很棒！！！
       除了负载均衡器，还有没有其他方案可以保证服务的高可用呢？
       让我们进入iClient加速时代吧。
       (请看下篇如何避免单点失效（下）http://blog.csdn.net/supermapsupport/article/details/53005467)