如何构建99.99%的高可用架构(4大核心方案)

高可用是大型架构核心,下面我详解高可用架构@mikechen

高可用架构

在当今对服务连续性要求极高的业务场景中,达到 99.99%(年停机时间不超过约 52 分钟)的可用性。

如何构建99.99%的高可用架构(4大核心方案)

需要拆成各层 SLO:入口层、核心服务、数据库等。

分别定义目标(如核心链路 99.99%,非核心服务 99.9% 即可),避免一刀切成本过高。

 

流量入口高可用

流量入口,是用户请求进入系统的第一道防线,必须做到冗余与智能调度。

如何构建99.99%的高可用架构(4大核心方案)

常见做法包括:部署多个全局负载均衡器、多活或主备的边缘负载均衡器和防火墙。

用户
 ↓
DNS / Anycast
 ↓
多 VIP / 多 SLB
 ↓
多 Nginx / Gateway

结合健康检查、与自动流量切换策略。

比如:L4/L7 负载均衡器本身通过 Keepalived + VRRP 协议实现主备或双主热备,确保负载均衡器自身不会成为单点故障。

 

应用层高可用

应用层是处理业务逻辑的地方,是故障最常发生的位置,核心在于无状态、隔离和快速扩容。

如何构建99.99%的高可用架构(4大核心方案)

以及,常见的“高可用四班斧”:

超时:防止请求无限等待;

限流:系统自保;

熔断:防止级联失败;

降级:保证核心功能。

中间件高可用

中间件如消息队列、缓存、配置中心等往往是架构中的高风险点。

如何构建99.99%的高可用架构(4大核心方案)

高可用策略,包括:集群化部署、复制与划分(sharding)、仲裁机制与故障转移自动化。

对缓存,应设定高可用方案。

比如:集群模式,采用 Redis Cluster 、或 Sentinel 模式。

对消息队列, Broker 节点必须集群部署。

通常要求至少 3 个副本(Replica Factor  3),来保证数据的高可用性。

数据层高可用

数据层,涉及持久性与一致性,是高可用设计中最具挑战的部分。

如何构建99.99%的高可用架构(4大核心方案)

必须在数据副本、备份、同步延迟与一致性保障之间进行权衡。

可采用主从复制、多主或分布式一致性存储(如使用 Paxos/Raft 等协议)的方案。

结合同步或半同步复制策略,以降低数据丢失风险。

以及定期冷备、异地容灾与可恢复性演练(演练故障恢复路径、验证数据完整性)是必不可少的实践。

陈睿mikechen

10年+大厂架构经验,资深技术专家,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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