分布式架构基础面试分析
目录：
为什么需要分布式架构？
分布式架构有哪些优势？
分布式架构有哪些劣势？
分布式架构中有哪些关键技术？
如何基于架构设计提高其系统性能？
如何基于架构设计提高其系统稳定性？
分布式架构设计有哪些难点？
为什么需要分布式架构？
当一个系统的业务量越来越大时，我们需要垂直或是水平拆分业务系统，同时为了避免所有业务都部署在一台机器上时，一旦机器出现故障从而导致整体不可用，就需要将这些业务部署在多台计算机上，来构建一个分布式架构。分布式架构可以更好的提高系统的容量、可靠性（避免单点故障）、性能。同时因为模块化，系统的可重用性以及并行开发的效率也会提高。
分布式架构有哪些优势？
可以实现更大数据量的存储。
可以更好提高系统的高可用性。
可以更好提高系统的可重用性。
可以更好提高系统的性能。
分布式架构有什么劣势？
分布式系统架构虽然解决了“单点”和“性能容量”的问题，但却新增了一些新的问题。
会增加架构设计的难度。
部署和维护的成本也会加大。
很多技术方案都是“按下葫芦浮起瓢”，都是有得有失，分布式架构也是如此，理性面对即可。
分布式架构有哪些关键技术？
服务治理。
服务治理的最大意义是需要把服务间的依赖关系、服务调用链，以及关键的服务给梳理出来，并对这些服务进行性能和可用性方面的管理。
架构管理。
基于服务所形成的架构需要有架构版本管理、整体架构的生命周期管理，以及对服务的编排、聚合、事务处理等服务调度功能。
DevOps。
分布式系统可以更为快速地更新服务，但是对于服务的测试和部署都会是挑战。所以，还需要DevOps的全流程，其中包括环境构建、持续集成、持续部署等。自动化运维。有了DevOps后，我们就可以对服务进行自动伸缩、故障迁移、配置管理、状态管理等 一系列的自动化运维技术了。
资源调度管理。
应用层的自动化运维需要基础层的调度支持，也就是云计算IaaS层的计算、存储、网络等资源调度、隔离和管理。
整体架构监控。
如果没有一个好的监控系统，那么自动化运维和资源调度管理只可能成为一个泡影， 因为监控系统是你的眼睛。没有眼睛，没有数据，就无法进行高效的运维。所以说，监控是非常重要 的部分。这里的监控需要对三层系统（应用层、中间件层、基础层）进行监控。
流量控制。
我们的流量控制，负载均衡、服务路由、熔断、降级、限流等和流量相关的调度都 会在这里，包括灰度发布之类的功能也在这里。
如何基于架构设计提高其性能？
应用缓存。
为系统添加缓存，可以有效地提高系统的访问能力。从前端的浏览器，到网络，再到后端的服务，底层的数据库、文件系统、硬盘和CPU，全都有缓存，这是提高快速访问能力最有效的手段。
负载均衡。
负载均衡是做水平扩展的关键技术，我们可以使用多台机器来共同分担一部分流量请求。
异步调用。
异步系统主要通过消息队列来对请求做排队处理，这样可以把前端的请求的峰值给“削平”了，而后端通过自己能够处理的速度来处理请求。
数据分区和数据镜像。
数据分区是把数据按一定的方式分成多个区（比如通过地理位置），不同的数据区来分担不同区的流量。
如何基于架构提高系统的稳定性？
服务拆分。
服务拆分可以更好的实现故障隔离，同时也可以重用服务模块。
服务冗余。
服务冗余是为了去除单点故障，支持服务的弹性伸缩，以及故障迁移。
限流降级。
当系统扛不住压力时，只能通过限流或者功能降级的方式来停掉一部分服务，或是拒绝一部分用户，以确保整个架构不会挂掉。
高可用架构。
高可用就是从冗余架构的角度来保障可用性。比如多租户隔离，灾备多活等。总之，就是为了不出单点故障。
高可用运维。
指的是DevOps中的CI（持续集成）/CD（持续部署）。一个良好的运维应做了足够的自动化测试，做了相应的灰度发布，以及对线上系统的自动化控制。这样，可以做到“计划内”或是“非计划内”的宕机事件的时长最短。
分布式架构设计有什么难点？
异构系统存在很多不标准问题。
构建软件时使用的编程语言、通讯协议、数据格式、运维标准可能不同，进而导致架构设计的复杂度越来越高。
系统架构中的服务依赖问题。
传统的单体应用，一台机器挂了，整个软件就挂掉了，分布式架构下也可能会出现这样的问题，因为一个服务可能会依赖于另一个服务，某个服务挂掉了，会导致调用链上的服务都出现故障（这就是多米诺骨牌效性）
故障发生的概率更大。
分布式系统中，服务和机器都会比较多，故障发生的频率会更大，只是影响面没有单体应用的影响面大，分布式系统中故障可以被隔离。还有就是分布式架构管理相对于单体架构也更加复杂，没有优秀的架构管理人员，故障的频率还是会非常高。
多层架构的运维复杂度更大。
分布式架构中，我们可以将系统分为四层(基础层、平台层、应用层、接入层)。基础层包括机器、网络和存储设备。平台层就是中间件层，包括tomcat、MySQL、Redis、Kafka类似的软件。应用层就是我们的业务软件，包括各种业务服务。接入层就是接入用户请求的网关、负载均衡、CDN、DNS等。