张志朋，资深Java爱好者，深耕于在线教育领域，个人博客： https://blog.52itstyle.com。

编者按

在上一篇文章《吃透这套架构演化图，从零搭建Web网站也不难！》中有同学留言，希望可以再分享微服务和分布式方面的具体知识，于是便有了这篇新文章的“问世”。在阅读本文之前，请确保有一定的网络基础，熟练使用Linux，浏览大概需要3-5分钟的时间。

一、分布式

小马正在经营一个在线购物网站，名叫TT猫，有商品管理、订单管理、用户管理、支付管理、购物车等模块，每个模块部署到独立的云服务主机。

现在，程序员小明同学浏览TT猫，想买一款牛逼的cherry机械键盘来提升自己的工作效率。于是他打开TT猫首页、搜索商品、浏览详情以及评论、添加购物车、下单、支付等一系列操作。小明同学一气呵成，流畅地完成了购物，当然也花费了不少银子。

但系统又是如何进行这一系列操作，如下图错综复杂的调用关系(自行忽略部分细节)。用户看不见、摸不着，但整个下单过程却行走在网络之间。

有没有瞬间课堂书本的感觉，不过瘾？再来一张TCP/IP五层模型。

什么鬼，裤子我都脱了，你就给我看这个？普通用户可能不会觉得有什么问题，重新登陆一次就是了。但小明作为一只严谨的程序猿，他想弄明白其中到底发生了什么。

经过仔细的查阅资料分析，小明得出了以下结论：

发生以上故障，小明以为自己下单的那台服务挂机了，请求被分发到另一台服务上，但为什么会跳到登陆页面呢？作为一名程序员，小明清楚的知道服务分为有状态和无状态的，尽管我们平时的HTTP请求是无状态的，但是一般会通过cookie或者session来确定用户状态。

到这里，各位看官应该明白到底是个什么鬼了吧。就拿我们比较熟悉的Tomcat来说，我们的用户信息一般存储在session中，而session存储在Tomcat内存中。浏览器通过cookie中的JSESSIONID来与服务器进行认证。

然而服务器挂了，下单请求被分发到另一台服务，自然小明再也找不到他的session了。

小明同学把问题反馈给了TT猫，小马哥一看这还得了，集群都做了还差这点，于是赶紧叫工程师们拿出解决方案。

工程师最终提出了两种方案：

服务器用户状态复制(成本大，需要软硬件支持，有延迟，存在失败的风险)

统一存储用户状态(我不说话，我就笑笑)

最终，工程师们采用第二种方案，使用Redis存储用户状态数据。

知识补充

最近接触并使用了阿里云的负载均衡SLB ，大体了解了一下TT猫的负载均衡实现，以下架构实现源于TT猫。

负载均衡采用集群部署，可实现会话同步，以消除服务器单点故障，提升冗余，保证服务的稳定性。阿里云当前提供四层（TCP协议和UDP协议）和七层（HTTP和HTTPS协议）的负载均衡服务。

四层采用开源软件LVS（Linux Virtual Server）+ keepalived的方式实现负载均衡。

七层采用Tengine实现负载均衡。

如下图所示，各个地域的四层负载均衡实际上是由多台LVS机器部署成一个LVS集群来运行的。采用集群部署模式极大地保证了异常情况下负载均衡服务的可用性、稳定性与可扩展性。

LVS集群内的每台LVS都会进行会话，通过组播报文同步到该集群内的其它LVS机器上，从而实现LVS集群内各台机器间的会话同步。如下图所示，当客户端向服务端传输三个数据包后，在LVS1上建立的会话A开始同步到其它LVS机器上。图中实线表示现有的连接，图中虚线表示当LVS1出现故障或进行维护时，这部分流量会走到一台可以正常运行的机器LVS2上。因而负载均衡集群支持热升级，并且在机器故障和集群维护时最大程度对用户透明，不影响用户业务。