一、单机部署架构：基础架构与典型场景

1.1 单机部署的核心定义

单机部署（Single-Node Deployment）指将应用所有组件（包括应用服务、数据库、缓存、文件存储等）集中部署在一台物理服务器或虚拟机上的架构模式。其核心特点是资源集中化和管理简单化，适用于业务初期或资源受限的场景。

架构图示例（文字描述）

┌─────────────┐
│  物理服务器  │
├─────────────┤
│  应用服务    │
│  （Web/API） │
├─────────────┤
│  数据库      │
│  （MySQL）   │
├─────────────┤
│  缓存        │
│  （Redis）   │
├─────────────┤
│  文件存储    │
│  （本地磁盘）│
└─────────────┘

典型场景

• 开发测试环境：快速搭建、成本低，适合验证功能。
• 小型企业官网：日均访问量<1000，无高可用需求。
• 内部工具系统：用户数少，业务连续性要求低。

1.2 单机部署的优缺点分析

优点

1. 成本低：无需多台服务器，硬件采购与运维成本低。
2. 部署快：无需复杂配置，适合快速迭代。
3. 管理简单：所有组件集中，故障排查效率高。

缺点

1. 单点故障风险：服务器宕机导致全站不可用。
2. 性能瓶颈：CPU、内存、磁盘I/O易成为瓶颈。
3. 扩展性差：无法通过横向扩展提升处理能力。

1.3 实施建议

• 监控告警：部署Zabbix或Prometheus监控服务器状态。
• 备份策略：每日全量备份数据库，保留7天历史。
• 容灾预案：准备备用服务器，故障时手动切换。

二、双机部署架构：高可用与负载均衡

2.1 双机部署的核心定义

双机部署（Dual-Node Deployment）通过两台服务器协同工作，实现高可用性（HA）和负载均衡。常见模式包括主备模式（Active-Passive）和双活模式（Active-Active）。

架构图示例（主备模式）

┌─────────────┐       ┌─────────────┐
│  主服务器    │       │  备服务器    │
├─────────────┤       ├─────────────┤
│  应用服务    │       │  应用服务    │
│  （Web/API） │       │  （待机）    │
├─────────────┤       ├─────────────┤
│  数据库      │       │  数据库      │
│  （主库）    │       │  （从库）    │
├─────────────┤       ├─────────────┤
│  VIP        │───────▶│  心跳检测    │
└─────────────┘       └─────────────┘

关键技术组件

• 负载均衡器：Nginx、HAProxy或云厂商SLB。
• 心跳检测：Keepalived或Pacemaker。
• 数据同步：MySQL主从复制、Redis Sentinel。

2.2 双机部署的优缺点分析

优点

1. 高可用性：主服务器故障时，备服务器自动接管。
2. 性能提升：双活模式下可分担流量。
3. 灾备能力：跨机房部署可防御区域性故障。

缺点

1. 成本增加：硬件与运维成本翻倍。
2. 复杂度提升：需处理数据同步与冲突。
3. 资源浪费：备服务器在非故障时闲置（主备模式）。

2.3 实施建议

主备模式实施步骤

1. 部署主库与从库：配置MySQL主从复制，启用二进制日志。

   -- 主库配置
   [mysqld]
   server-id=1
   log-bin=mysql-bin
   -- 从库配置
   [mysqld]
   server-id=2
   replicate-do-db=your_db

2. 配置Keepalived：通过VRRP协议管理VIP。

   vrrp_script chk_mysql {
       script "/usr/local/bin/check_mysql.sh"
       interval 2
       weight -20
   }
   vrrp_instance VI_1 {
       interface eth0
       virtual_router_id 51
       priority 100
       advert_int 1
       authentication {
           auth_type PASS
           auth_pass 123456
       }
       track_script {
           chk_mysql
       }
       virtual_ipaddress {
           192.168.1.100
       }
   }

3. 测试故障切换：模拟主库宕机，验证从库自动接管。

双活模式实施要点

1. 会话保持：负载均衡器配置基于Cookie的会话保持。
2. 数据分片：按用户ID哈希分片，避免写冲突。
3. 全局锁：使用Redis分布式锁处理共享资源竞争。

三、单机与双机部署的对比与选型建议

3.1 对比维度

维度	单机部署	双机部署
成本	低（1台服务器）	高（2台服务器+负载均衡）
可用性	99.9%（年停机8.76小时）	99.99%（年停机52.6分钟）
性能	依赖单服务器资源	可横向扩展
运维复杂度	低	高（需处理同步与冲突）

3.2 选型建议

1. 选择单机部署的场景：

   • 预算有限，且业务允许短暂停机。
   • 用户规模小（如<1000 DAU）。
   • 内部工具或测试环境。

2. 选择双机部署的场景：

   • 业务连续性要求高（如金融、电商）。
   • 用户规模大（如>10万 DAU）。
   • 需满足合规性要求（如等保2.0三级）。

四、进阶架构：从双机到集群的演进

4.1 集群部署的核心价值

当业务规模进一步扩大时，双机部署可能成为瓶颈。此时需演进为集群架构，通过多台服务器分布式部署，实现：

• 线性扩展：通过增加节点提升处理能力。
• 弹性伸缩：根据负载自动增减节点。
• 区域容灾：跨机房部署抵御数据中心故障。

集群架构示例（以Kubernetes为例）

┌───────────────────────────────────────────┐
│                 Kubernetes集群             │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│  Node1      │  Node2      │  Node3      │
│  ├─────────┤  ├─────────┤  ├─────────┤
│  │ Pod1    │  │ Pod2    │  │ Pod3    │
│  │ （Web） │  │ （API） │  │ （DB）  │
│  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘
└───────────────────────────────────────────┘

4.2 演进路径建议

1. 单机→双机：通过主备模式解决单点故障。
2. 双机→集群：引入容器化（Docker）与编排工具（K8s）。
3. 集群→多云：使用Terraform实现跨云资源管理。

五、总结与展望

单机部署与双机部署是应用架构演进的基础阶段。单机部署适合初期验证，双机部署提供高可用保障，而集群架构则是大规模业务的必然选择。企业应根据业务规模、预算与合规要求，选择合适的部署模式，并预留演进空间。未来，随着Serverless与边缘计算的普及，部署架构将向更灵活、更智能的方向发展。