高并发干系常用的一些指标有相应韶光（Response Time），吞吐量（Throughput），每秒查询率QPS（Query Per Second），并发用户数等。
相应韶光：系统对要求做出相应的韶光。例如系统处理一个HTTP要求须要200ms，这个200ms便是系统的相应韶光。
吞吐量：单位韶光内处理的要求数量。
QPS：每秒相应要求数。在互联网领域，这个指标和吞吐量区分的没有这么明显。
并发用户数：同时承载正常利用系统功能的用户数量。例如一个即时通讯系统，同时在线量一定程度上代表了系统的并发用户数。
二、如何提升系统的并发能力
互联网分布式架构设计，提高系统并发能力的办法，方法论上紧张有两种：垂直扩展（Scale Up）与水平扩展（Scale Out）。
垂直扩展：提升单机处理能力。垂直扩展的办法又有两种：
（1）增强单机硬件性能，例如：增加CPU核数如32核，升级更好的网卡如万兆，升级更好的硬盘如SSD，扩充硬盘容量如2T，扩充系统内存如128G；
（2）提升单机架构性能，例如：利用Cache来减少IO次数，利用异步来增加单做事吞吐量，利用无锁数据构造来减少相应韶光；
在互联网业务发展非常迅猛的早期，如果预算不是问题，强烈建议利用“增强单机硬件性能”的办法提升系统并发能力，由于这个阶段，公司的计策每每是发展业务抢韶光，而“增强单机硬件性能”每每是最快的方法。
不管是提升单机硬件性能，还是提升单机架构性能，都有一个致命的不敷：单机性能总是有极限的。以是互联网分布式架构设计高并发终极办理方案还是水平扩展。
水平扩展：只要增加做事器数量，就能线性扩充系统性能。水平扩展对系统架构设计是有哀求的，如何在架构各层进行可水平扩展的设计，以及互联网公司架构各层常见的水平扩展实践，是本文重点谈论的内容。
三、常见的互联网分层架构常见互联网分布式架构如上，分为：
（1）客户端层：范例调用方是浏览器browser或者手机运用APP
（2）反向代理层：系统入口，反向代理
（3）站点运用层：实现核心运用逻辑，返回html或者json
（4）做事层：如果实现了做事化，就有这一层
（5）数据-缓存层：缓存加速访问存储
（6）数据-数据库层：数据库固化数据存储
全体系统各层次的水平扩展，又分别是如何履行的呢？
四、分层水平扩展架构实践
反向代理层的水平扩展
反向代理层的水平扩展，是通过“DNS轮询”实现的：dns-server对付一个域名配置了多个解析ip，每次DNS解析要求来访问dns-server，会轮询返回这些ip。
当nginx成为瓶颈的时候，只要增加做事器数量，新增nginx做事的支配，增加一个外网ip，就能扩展反向代理层的性能，做到理论上的无限高并发。
站点层的水平扩展
站点层的水平扩展，是通过“nginx”实现的。通过修正nginx.conf，可以设置多个web后端。
当web后端成为瓶颈的时候，只要增加做事器数量，新增web做事的支配，在nginx配置中配置上新的web后端，就能扩展站点层的性能，做到理论上的无限高并发。
做事层的水平扩展
做事层的水平扩展，是通过“做事连接池”实现的。
站点层通过RPC-client调用下贱的做事层RPC-server时，RPC-client中的连接池会建立与下贱做事多个连接，当做事成为瓶颈的时候，只要增加做事器数量，新增做事支配，在RPC-client处建立新的下贱做事连接，就能扩展做事层性能，做到理论上的无限高并发。如果须要优雅的进行做事层自动扩容，这里可能须要配置中央里做事自动创造功能的支持。
数据层的水平扩展
在数据量很大的情形下，数据层（缓存，数据库）涉及数据的水平扩展，将原来存储在一台做事器上的数据（缓存，数据库）水平拆分到不同做事器上去，以达到扩充系统性能的目的。
互联网数据层常见的水平拆分办法有这么几种，以数据库为例：
按照范围水平拆分
每一个数据做事，存储一定范围的数据，上图为例：
user0库，存储uid范围1-1kw
user1库，存储uid范围1kw-2kw
这个方案的好处是：
（1）规则大略，service只需判断一下uid范围就能路由到对应的存储做事；
（2）数据均衡性较好；
（3）比较随意马虎扩展，可以随时加一个uid[2kw,3kw]的数据做事；
不敷是：
（1）要求的负载不一定均衡，一样平常来说，新注册的用户会比老用户更生动，大range的做事要求压力会更大；
按照哈希水平拆分
每一个数据库，存储某个key值hash后的部分数据，上图为例：
user0库，存储偶数uid数据
user1库，存储奇数uid数据
这个方案的好处是：
（1）规则大略，service只需对uid进行hash能路由到对应的存储做事；
（2）数据均衡性较好；
（3）要求均匀性较好；
不敷是：
（1）不随意马虎扩展，扩展一个数据做事，hash方法改变时候，可能须要进行数据迁移；
这里须要把稳的是，通过水平拆分来扩充系统性能，与主从同步读写分离来扩充数据库性能的办法有实质的不同。
通过水平拆分扩展数据库性能：
（1）每个做事器上存储的数据量是总量的1/n，以是单机的性能也会有提升；
（2）n个做事器上的数据没有交集，那个做事器上数据的并集是数据的全集；
（3）数据水平拆分到了n个做事器上，理论上读性能扩充了n倍，写性能也扩充了n倍（实在远不止n倍，由于单机的数据量变为了原来的1/n）；
通过主从同步读写分离扩展数据库性能：
（1）每个做事器上存储的数据量是和总量相同；
（2）n个做事器上的数据都一样，都是全集；
（3）理论上读性能扩充了n倍，写仍旧是单点，写性能不变；
缓存层的水平拆分和数据库层的水平拆分类似，也因此范围拆分和哈希拆分的办法居多，就不再展开。
五、总结高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的成分之一，它常日是指，通过设计担保系统能够同时并行处理很多要求。
提高系统并发能力的办法，方法论上紧张有两种：垂直扩展（Scale Up）与水平扩展（Scale Out）。前者垂直扩展可以通过提升单机硬件性能，或者提升单机架构性能，来提高并发性，但单机性能总是有极限的，互联网分布式架构设计高并发终极办理方案还是后者：水平扩展。
互联网分层架构中，各层次水平扩展的实践又有所不同：
（1）反向代理层可以通过“DNS轮询”的办法来进行水平扩展；
（2）站点层可以通过nginx来进行水平扩展；
（3）做事层可以通过做事连接池来进行水平扩展；
（4）数据库可以按照数据范围，或者数据哈希的办法来进行水平扩展；
各层履行水平扩展后，能够通过增加做事器数量的办法来提升系统的性能，做到理论上的性能无限。
末了，希望文章的思路是清晰的，希望大家对高并发的观点和实践有个别系的认识。
推举文章互联网架构，究竟为啥要做做事化互联网分层架构的实质作者：58沈剑
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