什么是分布式系统?
分布式系统是由多台计算机通过网络互联,共同协作完成任务的系统架构。其核心特征包括:
- 分布式计算:数据与计算任务分散在不同节点
- 去中心化:无单一控制点,节点对等通信
- 容错性:系统具备故障恢复能力
- 可扩展性:可通过增加节点提升性能
核心概念解析
1. CAP定理
在分布式系统中,一致性(Consistency)、可用性(Availability)、**分区容忍性(Partition Tolerance)**三者不可兼得。
👉 深入理解:CAP定理详解
2. 一致性算法
- Paxos:经典分布式共识协议
- Raft:更易理解的替代方案
- Vector Clock:解决时钟不同步问题
3. 分布式存储
- 分布式数据库:如 Cassandra、MongoDB
- 数据分片:水平分割提升性能
- 复制机制:主从复制 vs. 全量复制
面临的挑战
- 网络延迟:需设计超时重试机制
- 数据一致性:通过共识算法保障
- 故障恢复:心跳检测 + 容错策略
- 安全性:防止节点恶意行为