分布式系统通过多台计算机协同工作实现高可用性与扩展性,其核心原则包括:

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。

CAP_定理
- **一致性**:所有节点数据同步 - **可用性**:系统始终响应请求 - **分区容忍性**:网络分区时仍能运行

2. 最终一致性

系统在经历网络故障后,最终会达到一致状态。例如:

  • 数据复制延迟
  • 通过异步处理保证可靠性

3. 分布式锁

使用如Redis或ZooKeeper实现跨节点同步控制,避免资源竞争。

分布式锁

4. 容错机制

  • 冗余设计:多副本存储
  • 故障转移:自动切换可用节点
  • 超时重试:网络波动时的补偿策略

如需深入学习分布式系统设计实践,可参考 分布式系统设计指南