1.1.1. 简介
首先介绍下单机、集群、分布式部署这几个概念：
单机：一个业务系统部署在一台服务器上（一个人做一件或多件事情）。
集群：同一个业务，部署在多个服务器上(多个人在一起做同样的事)。
分布式：一个业务拆分为多个子业务，部署在多个服务器上(将一件事拆分成多件小事，交给多个人做)。
1.1.2. 单机部署
什么是单机部署？
顾名思义就是一台机器部署一个业务系统，一个业务量很小的系统，所有的代码都放在一个项目中，然后这个项目部署在一台服务器上。整个项目所有的服务都由这台服务器提供，这就是单机结构。
单机结构的优缺点：
优点：单机架构的优点就是部署简单，适合测试环境或者非关键业务。
缺点：单机的处理能力是有限的，当业务增长到一定程度的时候，单机的硬件资源将无法满足业务需求。
1.1.3. 集群架构
什么是集群架构？
单机处理到达瓶颈的时候，就把单机复制几份，这样就构成了一个“集群”。集群中每台服务器就叫做这个集群的一个“节点”，所有节点构成了一个集群。每个节点都提供相同的服务，那么这样系统的处理能力就相当于提升了好几倍(有几个节点就相当于提升了多少倍)。
提供集群架构方案中最重要的角色是什么？没错，就是负载均衡服务器，例如web集群中会经常使用nginx作为负载均衡服务器。
例：nginx实现负载均衡代码
负载均衡服务器可以实现集群节点的扩展，根据节点负荷情况进行调度，也可以根据业务协议、属性来做负载分发。根据业务场景的不同，负载均衡器又可以分为3,4,7层负载。
三层负载均衡
三层负载均衡服务器对外提供一个VIP（虚IP），但集群中不同的机器采用不同的IP地址。当负载均衡服务器接受到请求之后，根据不同的负载均衡算法，通过IP将请求转发至不同的真实服务器。
四层负载均衡
四层负载均衡工作在OSI模型的传输层，由于在传输层，只有TCP/UDP协议，这两种协议中除了包含源IP、目标IP以外，还包含源端口号及目的端口号。四层负载均衡服务器在接受到客户端请求后，以后通过修改数据包的地址信息（IP+端口号）将流量转发到应用服务器。
七层负载均衡
七层负载均衡工作在OSI模型的应用层，应用层协议较多，常用http、radius、DNS等。七层负载就可以基于这些协议来负载。这些应用层协议中会包含很多有意义的内容。比如同一个Web服务器的负载均衡，除了根据IP加端口进行负载外，还可根据七层的URL、浏览器类别、语言来决定是否要进行负载均衡。
对于一般的应用来说，有了Nginx就够了。Nginx可以用于七层负载均衡。但是对于一些大的网站，一般会采用DNS轮询+四层负载+七层负载的方式进行多层次负载均衡。
负载均衡服务器的选择？
开源软件：nginx，lvs
Nginx（发音同engine x）是一个网页服务器，它能反向代理HTTP、HTTPS,、SMTP、POP3、IMAP的协议链接，以及一个负载均衡器和一个HTTP缓存，Nginx主要用来做七层负载均衡。
LVS（Linux Virtual Server），也就是Linux虚拟服务器，是一个由章文嵩博士发起的自由软件项目。使用LVS技术要达到的目标是：通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器群集，它具有良好可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的服务性能，LVS主要用来做四层负载均衡。
商用：F5,A10,深信服等。
集群架构的优缺点分析：
优点：服务器的并发量提高，容错性提高(具有高可用性)。
缺点：如果访问的业务是携带session状态属性的，可能会出现问题，例如我在访问一个业务的时候会带有账户信息session属性，如果此时当集群进行切换或者没有保持，则账户可能需要重新登陆或session丢失的情况，这种情况对用户体验非常不友好。不过目前很多专业的负载均衡器已经带有session保持功能，默认情况下开启即可。
1.1.4. 分布式架构
集群结构的好处就是系统易于扩展。如果随着系统业务的发展，当前的系统又支撑不住了，那么给这个集群再增加节点就行了。但是，当业务发展到一定程度的时候，会产生一个问题—无论怎么增加节点，整个集群性能的提升效果并不明显了。
举个例子：上班路上，有一辆车，只需要一条马路就可以正常通行，有100辆车，为了增加效率开了2个车道，有1000辆车，再增加一些车道，当车子数量达到十万百万时，再增加车道可能微乎其微。这时可能需要加入地铁、高铁、飞机等方案来解决交通问题，这就是分布式架构。
分布式结构就是将一个完整的系统，按照业务功能，拆分成一个个独立的子系统。在分布式结构中，每个子系统就被称为“服务”。这些子系统能够独立运行在 web 容器中，它们之间通过 RPC 方式通信。
假设需要开发一个在线商城。按照分布式的思想，需要按照功能模块拆分成多个独立的服务，如：用户服务、产品服务、订单服务、后台管理服务、数据分析服务等等。这一个个服务都是一个个独立的项目，可以独立运行。如果服务之间有依赖关系，那么通过 RPC 方式调用。
从单机结构到集群结构，业务代码基本不需要作任何修改，工程师要做的仅仅是多部署几台服务器，每台服务器上运行相同的代码就行了。但是，从集群结构演进到分布式结构，之前的代码就需要发生较大的改动。所以对于新系统，系统设计之初就采用分布式架构，这样后期运维的成本更低。但如果一套老系统需要升级成分布式结构的话，那就得对代码大动干戈了。所以，对于老系统而言，究竟是继续保持集群模式，还是升级成分布式架构，这需要架构师深思熟虑、权衡投入产出比。
分布式架构优点：
系统之间的耦合度大大降低，可以独立开发、独立部署、独立测试，系统与系统之间的边界非常明确，排错也变得相当容易，开发效率大大提升。
系统之间的耦合度降低，从而系统更易于扩展，可以针对性地扩展某些服务。假设商城要搞大促，下单量可能会大大提升，因此可以针对性地提升订单系统、产品系统的节点数量，而对于后台管理系统、数据分析系统而言，节点数量维持原有水平即可。
服务的复用性更高。比如，将用户系统作为单独的服务后，该公司所有的产品都可以使用该系统作为用户系统，无需重复开发。
小结：
1）集群主要的使用场景是为了分担请求的压力，也就是在几个服务器上部署相同的应用程序，来分担客户端请求。但集群并非适用所有场景，例如当压力进一步增大的时候，例如数据库业务，mysql无法面对很多的写压力。因为在mysql做成集群之后，主要的写压力还是在master的机器上面，其他slave机器无法分担写压力。
2）分布式的主要应用场景是单机或集群已经无法满足这种性能的要求，必须要融合多个节点，并且节点之间是有交互的。相当于在写mysql的时候每个节点存储部分数据，也就是分布式存储的由来。在存储一些非结构化数据：静态文件、图片、pdf、小视频…这些也就是分布式文件系统的由来。