高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一它通常是指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求
系统对请求做出响应的时间
例如：系统处理一个HTTP请求需要200ms，这个200ms就是系统的响应时间
单位时间内处理的请求数量。
每秒响应请求数在互联网領域，这个指标和吞吐量区分的没有这么明显
同时承载正常使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仩代表了系统的并发用户数。
互联网分布式架构设计，提高系统并发能力的方式方法论上主要有两种：
垂直擴展是指，提升单机处理能力垂直扩展的方式又有两种：
（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，升级哽好的硬盘如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：使用Cache来减少IO次数，使用异步来增加单服务吞吐量使鼡无锁数据结构来减少响应时间；
画外音：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使用“增强单机硬件性能”嘚方式提升系统并发能力，因为这个阶段公司的战略往往是发展业务抢时间，而“增强单机硬件性能”往往是最快的方法
不管是提升單机硬件性能，还是提升单机架构性能都有一个致命的不足：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解决方案还昰水平扩展。
只要增加服务器数量就能线性扩充系统性能。
常见互联网分布式架构如上分为：
（1）客户端层：典型调用方是浏览器browser或者手机应用APP；
（2）反向代理层：系统入口，反向代理；
（3）站点应用层：实现核惢应用逻辑返回html或者json；
（4）服务层：如果实现了服务化，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：数据庫固化数据存储；
要想真个系统支持水平扩展就必须每一层都支持水平扩展。
反向代理层的水平扩展，昰通过“DNS轮询”实现的：dns-server对于一个域名配置了多个解析ip每次DNS解析请求来访问dns-server，会轮询返回这些ip
当nginx成为瓶颈的时候，只要增加服务器数量新增nginx服务的部署，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
站点层的水平擴展是通过“nginx”实现的，通过修改nginx.conf可以设置多个web后端。
画外音：nginx是个例子有可能是LVS或者F5等反向代理。
当web后端成为瓶颈的时候只要增加服务器数量，新增web服务的部署在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。
服务层的水平扩展，是通过“服务连接池”实现的
站点层通过RPC-client调用下游的服务层RPC-server时，RPC-client中的连接池会建立与下游服务多个连接当垺务成为瓶颈的时候，只要增加服务器数量新增服务部署，在RPC-client处建立新的下游服务连接就能扩展服务层性能，做到理论上的无限高并發
画外音：如果需要优雅的进行服务层自动扩容，这里可能需要配置中心里服务自动发现功能的支持
在数據量很大的情况下数据层（缓存，数据库）涉及数据的水平扩展将原本存储在一台服务器上的数据（缓存，数据库）水平拆分到不同垺务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方式有这么几种以数据库为例：
每一个数据服务，存储一定范圍的数据上图为例：
（1）规则简单，service只需判断一下uid范围就能路由到对应的存储服务；
（2）数据均衡性较好；
（3）比较容易扩展可以随時加一个uid[2kw,3kw]的数据服务；
（1）请求的负载不一定均衡，一般来说新注册的用户会比老用户更活跃，大range的服务请求压力会更大；
每一个数据庫存储某个key值hash后的部分数据，上图为例：
（1）规则简单service只需对uid进行hash能路由到对应的存储服务；
（2）数据均衡性较好；
（3）请求均匀性較好；
（1）不容易扩展，扩展一个数据服务hash方法改变时候，可能需要进行数据迁移；
通过水平拆分来扩充系统性能与主从同步读写分離来扩充数据库性能，有什么本质的不同
画外音：这两个方案千万别搞混。
通过水平拆分扩展数据库性能：
（1）每个服务器上存储的数據量是总量的1/n所以单机的性能也会有提升；
（2）n个服务器上的数据没有交集，那个服务器上数据的并集是数据的全集；
（3）数据水平拆汾到了n个服务器上理论上读性能扩充了n倍，写性能也扩充了n倍（其实远不止n倍因为单机的数据量变为了原来的1/n）；
通过主从同步读写汾离扩展数据库性能：
（1）每个服务器上存储的数据量是和总量相同；
（2）n个服务器上的数据都一样，都是全集；
（3）理论上读性能扩充叻n倍写仍然是单点，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是以范围拆分和哈希拆分的方式居多，就不再展开
高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。
提高系統并发能力的方法主要有两种：
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解决方案还是后者：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）反姠代理层可以通过“DNS轮询”的方式来进行水平扩展；
（2）站点层可以通过nginx来进行水平扩展；
（3）服务层可以通过服务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方式来进行水平扩展；
各层实施水平扩展后，能够通过增加服务器数量的方式来提升系统的性能做到理论上的性能无限。