漫話：如何給女友解釋什麼是系統可用性？

在一個陽光明媚的週二下午，我正在公司裏面看着即將發佈的Java 12的新特性，這時候女友打來電話。

晚上下班後，女友回到家裏面和我說，發現淘寶沒法訪問的十幾分鍾後又能夠了。





系統可用性

系統的可用性，英文名字爲System Usability，即系統服務不中斷運行時間佔實際運行時間的比例。因此，可用性實際上是一個百分比，如99.9%。

咱們一般會據說一個詞：高可用，其實指的就是高可用性。高可用指的就是系統服務不中斷運行時間佔實際運行時間的佔比更大。

要了解可用性，躲不開的三個體現系統可用性的重要指標：MTTR、MTTF、MTBF

MTTF 即 Mean Time To Failure，中文爲：平均無端障時間。指系統無端障運行的平均時間，取全部從系統開始正常運行到發生故障之間的時間段的平均值。

MTTR 即 Mean Time To Repair，中文爲：平均修復時間，指系統從發生故障到維修結束之間的時間段的平均值。

MTBF 即 Mean Time Between Failure，中文爲：平均失效間隔，指系統兩次故障發生時間之間的時間段的平均值。

上圖，就是一張能夠提現三者之間關係的圖。能夠看出：

MTBF = MTTF + MTTR
複製代碼

按照以上概念，那麼系統的可用性指的其實就是： MTTF / MTBR * 100% 即 MTTF / ( MTTF + MTTR ) * 100%

在實際的狀況中，不少系統都是由若干個子系統組成的，那麼整個系統的可用性到底該如何計算呢？咱們接着來了解下系統結構。

對於串聯繫統：

對於並聯系統：



對於組合系統：



可用性的衡量

衡量系統的高可用性，通常經過SLA，全稱Service Level Agrement，也就是有幾個9的高可用性。咱們常常能夠看到不少公司會宣稱本身的系統能夠達到99.99%、99.999%等。

工業界一般經過統計故障發生到恢復的時間的方法來測量SLA。通常以年度爲單位，統計一年內的系統不可用總時長。具體對應關係以下表：



墨菲定律說 「會出錯的事總會出錯」，可用性作到 100 是可望而不可及的。

對於 SLA 指標來講，9 的數字越多可用性越高，宕機時間越少，系統就能夠在給定的時刻內高比例地正常工做。然而對系統的挑戰就越大，投入的成本也會越高。 好比 5 個 9 要求系統每一年只宕機 5 分鐘左右，而 4 個 9 要求每一年宕機時間不超過一個小時。這就使得系統須要在設計、基礎設施、數據備份等不一樣層面採起多種方式，甚至增長基礎設施投資來保證可用性。

「當你的設備處理人命關天的事情，或業務中斷一分鐘就會損失百萬美刀，那麼你能夠考慮 99.99% 的可靠性。」 Robertson（Linux 高可用項目開發者）

不一樣系統的可用性要求也是不一樣的，好比：淘寶、京東等這些電商系統用戶量不少，不一樣區不一樣時刻都有大量的用戶在使用系統，這必然對系統的可用性要求很高。

據以往這些系統的故障統計和不許確地測試數據推測，它們目前的可用性是在 3 個 9 到 4 個 9 左右。相對而言，企業類的工做軟件由於一般只在工做時間被使用，或只在某些特定的地區使用，或只給某部分人某一特定時間使用，可用性的需求就會低一些。

可用性的保障

影響可用性的因素有不少，包括系統故障、基礎設施故障、數據故障、安全攻擊、系統壓力等等。

可用性的保障涉及到不少層面，其中包括但不限於了：

• 軟件的設計、編碼、測試、上線和軟件配置管理的水平

• 工程師的人員技能水平

• 運維的管理和技術水平

• 數據中心的運營管理水平

• 依賴於第三方服務的管理水平

• 對待技術的態度

• 一個公司的工程文化

• 領導者對工程的尊重

下面的表格裏，列出了高可用常見的問題和應對措施。

保障系統的高可用，並非一個簡單的事情，上表中列舉的也只是其中一部分方法論，真正的保證高可用，仍是須要大量實踐的！

參考資料：

https://blog.csdn.net/hexieshangwang/article/details/49126159

https://dev.to/fangdajiang/-abilities-8e1

https://www.oracle.com/technetwork/cn/community/developer-day/7-critical-busi-sys-solution-360101-zhs.pdf

https://coolshell.cn/articles/17459.html

https://blog.csdn.net/hustspy1990/article/details/78008324