水平擴展

習題預習

1. 水平擴展對於什麼樣的應用程式是最適用的？
2. 如何在水平擴展的過程中確保資料的一致性？
3. 如何測試水平擴展的效率和效果？
4. 在水平擴展的情況下，如何確保較小的延遲和更快的處理速度？
5. 在水平擴展的過程中，如何管理不同節點之間的負載均衡？

說明知識

Horizontal scaling是通過增加相同類型的機器來擴展應用程序的能力。這種方法基於分散負載，將請求和處理分配到多個機器上，從而實現更好的性能和可靠性。與垂直擴展不同，即通過在一個機器上增加更多的硬件資源，而水平擴展添加更多的機器而不增加單個機器的能力。

例如，假設在一家電子商務網站上有大量的用戶訪問網站，垂直擴展通常不是最佳選擇，因為單個機器有限制。因此，通過使用水平擴展，增加更多的伺服器來處理流量，從而實現更好的性能和可靠性。每臺機器都是相同類型，並可以執行相同的應用程序，從而實現更好的負載均衡和效率。總體來說，水平擴展更容易實現和維護，並且可以更靈活地處理在流量峰值期間的需求。

條列重點

• 水平擴展是指增加多個相同的應用程式實例來處理較大的負荷量。
• 水平擴展需要一個負載平衡器來將請求分配到多個實例中。
• 水平擴展可提高系統的可靠性和可用性，因為當一個實例失效時，其他實例仍然可以繼續處理請求。
• 水平擴展對於處理大量並發請求和應對突發流量非常有效。
• 水平擴展需要更多的硬體和資源，包括CPU、內存和存儲空間。
• 水平擴展需要良好的應用程式設計和架構，以確保應用程式能夠有效地運行在多個實例上。

知識測驗

1. 如何實現水平擴展的負載均衡？
   答：可以使用負載均衡器（如Nginx、HAProxy）將流量分配到多個服務器上達到水平擴展的效果。

2. 如何處理分散式保護和故障轉移？
   答：可以使用分散式存儲系統（如GlusterFS、Ceph）來實現數據分散和故障轉移，以達到水平擴展。

3. 如何避免故障瓶頸？
   答：可以使用微服務架構，將應用拆分成小的服務單元，每個服務單元都獨立運行，避免單一服務器成為故障瓶頸。

4. 如何減少數據庫的瓶頸？
   答：可以使用分片技術將數據庫拆分成多個部分，儲存在不同的服務器上，減少單個數據庫的負載，提高系統效能。

5. 如何提高系統的容錯性？
   答：可以使用多個服務器構成集群，實現高可用性，一旦單個服務器出現問題，其他服務器可以接替其工作，確保系統不會中斷。