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随着互联网的不断发展，越来越多的人都在学习计算机编程开发技术，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，高性能软件架构都有哪些类型。
1、缓存架构
缓存就是为了弥补存储系统在这些复杂业务场景下的不足，其基本原理是将可能重复使用的数据放到内存中，一次生成、多次使用，避免每次使用都去访问存储系统。
缓存穿透是指缓存没有发挥作用，业务系统虽然去缓存查询数据，但缓存中没有数据，业务系统需要再次去存储系统查询数据。
缓存雪崩是指当缓存失效(过期)后引起系统性能急剧下降的情况。对于一个高并发的业务系统来说，几百毫秒内可能会接到几百上千个请求。
缓存热点的解决方案就是复制多份缓存副本，将请求分散到多个缓存服务器上，减轻缓存热点导致的单台缓存服务器压力。
2、负载均衡：分类及架构
常见的负载均衡系统包括3种：DNS负载均衡、硬件负载均衡和软件负载均衡。
DNS负载均衡的本质是DNS解析同一个域名可以返回不同的IP地址。
DNS负载均衡实现简单、成本低，就近访问，提升访问速度，但也存在更新不及时、扩展性差、分配策略比较简单等缺点。
硬件负载均衡是通过单独的硬件设备来实现负载均衡功能，这类设备和路由器、交换机类似，可以理解为一个用于负载均衡的基础网络设备。
硬件负载均衡的优点是：功能强大，性能强大，稳定性高，支持安全防护。缺点是价格昂贵，扩展能力差。
软件负载均衡通过负载均衡软件来实现负载均衡功能，常见的有Nginx和LVS，其中Nginx是软件的7层负载均衡，LVS是Linux内核的4层负载均衡。
软件负载均衡的优点：简单，便宜，灵活。缺点是性能一般，一个Nginx大约能支撑5万并发，功能没有硬件负载均衡那么强大，一般不具备防火墙和防DDoS攻击等安全功能。
3、负载均衡：算法
根据算法期望达到的目的，大体上可以分为下面几类。
任务平分类：负载均衡系统将收到的任务平均分配给服务器进行处理，这里的“平均”可以是绝对数量的平均，也可以是比例或者权重上的平均。
负载均衡类：负载均衡系统根据服务器的负载来进行分配，这里的负载并不一定是通常意义上我们说的“CPU负载”，而是系统当前的压力，可以用CPU负载来衡量，也可以用连接数、I/O使用率、网卡吞吐量等来衡量系统的压力。
性能优类：负载均衡系统根据服务器的响应时间来进行任务分配，优先将新任务分配给响应快的服务器。
Hash类：负载均衡系统根据任务中的某些关键信息进行Hash运算，将相同Hash值的请求分配到同一台服务器上。常见的有源地址Hash、目标地址Hash、sessionidhash、用户IDHash等。
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2025-02-07
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