架构师训练营第十一周作业

导致系统不可用的原因有哪些？保障系统稳定高可用的方案有哪些？请分别列举并简述

导致系统不可用的原因

根据故障发生位置，我们可以把原因归结为三类。

外部请求

外部并发请求数量达到一定程度，超过系统处理能力时，造成系统服务质量下降，导致系统不可用。

内部组件

系统内部组件出现故障导致系统相关服务不可用。

所依赖的环境/服务

系统依赖的环境/服务不能正常响应造成系统不可用。

高可用方案

根据方案解决的问题类型，可以将方案作以下分类：

减少外部请求冲击

限流

通过令牌桶、滑动窗口、或者漏桶等方式，限制外部请求处理速度。当请求速度高于预定阈值时，请求被拒绝，这样，系统的并发请求数总是保持在安全范围之内，不回出现资源过饱和的情况。

降级

当系统发现由于处理能力或者内部资源无法满足全部请求时，对部分低优先级的请求进行降级，将资源用于处理高优先级的请求。

降低内部故障影响

隔离

按照高内聚、低耦合设计模块和组件，实现不同业务的隔离；采用虚拟机和容器技术部署服务，实现不同服务资源的隔离。通过这些隔离，避免一个组件的故障影响到其他组件。

Failover

通过集群、负载平衡、故障监测等手段，在某个组件实例发生故障时，将请求转发到其他健康组件实例，减少故障影响时长。

熔断

在下游组件故障时，上游组件通过熔断机制，避免继续将请求发给下游，造成不必要的护理负担。

事务补偿

在微服务等分布式架构中，当组件故障确实造成无法正常完成业务请求时，我们需要对请求引发的事务进行补偿操作，使业务数据最终恢复到事务开始前的状态，保持业务数据的最终一致。

应对偶发故障

重试

通过重试，规避网络瞬断、系统突发故障造成的短暂响应延迟等问题对可用性的影响。

幂等

重试会导致请求重发，服务组件通过实现幂等，避免重复处理对已完成的请求。