一、单机部署架构：简单场景下的高效实践

1.1 单机部署的核心定义与适用场景

单机部署指将应用所有组件（应用服务、数据库、缓存等）集中部署于单一物理机或虚拟机，通过本地资源实现完整功能。其典型适用场景包括：

• 开发测试环境：快速搭建验证环境，减少资源成本
• 小型业务系统：日均访问量<1000的轻量级应用
• 边缘计算节点：IoT设备或移动终端的嵌入式应用

以Spring Boot应用为例，单机部署的典型技术栈包含：

// 示例：嵌入式Tomcat配置
@SpringBootApplication
public class SingleNodeApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication app = new SpringApplication(SingleNodeApp.class);
        app.setBannerMode(Banner.Mode.OFF);
        app.run(args);
    }
}

1.2 单机部署架构图解

（注：实际架构图应包含以下要素）

1. 物理层：单台服务器（建议配置：4核8G+500GB SSD）
2. 应用层：Nginx（反向代理）+ Spring Boot应用
3. 数据层：MySQL（主库）+ Redis（缓存）
4. 监控层：Prometheus + Grafana

关键配置示例：

# Nginx配置片段
server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080;
        proxy_set_header Host $host;
    }
}

1.3 单机部署的优化策略

• 资源隔离：使用Docker容器化部署（示例Dockerfile）：

  FROM openjdk:11-jre-slim
  COPY target/app.jar /app.jar
  EXPOSE 8080
  CMD ["java", "-jar", "/app.jar"]

• 数据备份：配置MySQL定时备份脚本
• 故障恢复：实现应用启动时健康检查接口

二、双机部署架构：高可用性的进阶方案

2.1 双机部署的核心价值

双机部署通过主备（Active-Standby）或双活（Active-Active）模式，实现：

• 故障自动切换：RTO<30秒
• 负载均衡：支持5000+并发连接
• 数据一致性：通过主从复制或分布式事务保证

2.2 双机部署架构图解

（关键组件说明）

1. 负载均衡层：Keepalived + Nginx（VIP 192.168.1.100）
2. 应用层：双节点Spring Cloud微服务
3. 数据层：MySQL主从复制（Master-Slave）
4. 存储层：NFS共享存储或分布式文件系统

Keepalived配置示例：

# /etc/keepalived/keepalived.conf
vrrp_script chk_nginx {
    script "killall -0 nginx"
    interval 2
    weight -20
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100
    }
    track_script {
        chk_nginx
    }
}

2.3 双机部署的实现路径

2.3.1 主备模式实施步骤

1. 环境准备：两台配置相同的服务器（建议8核16G+1TB SSD）
2. 数据同步：配置MySQL主从复制

   -- 主库配置
   CHANGE MASTER TO
   MASTER_HOST='master_ip',
   MASTER_USER='repl',
   MASTER_PASSWORD='password',
   MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',
   MASTER_LOG_POS=107;

3. 应用部署：使用Ansible自动化部署
   ```yaml

   ansible-playbook示例

• hosts: web_servers
  tasks:
  • name: Deploy application
    copy:
    src: /path/to/app.jar
    dest: /opt/app/
    notify: Restart app
    ```

2.3.2 双活模式实施要点

• 会话保持：配置Nginx的ip_hash策略

  upstream backend {
    ip_hash;
    server 192.168.1.101:8080;
    server 192.168.1.102:8080;
  }

• 数据一致性：采用Seata分布式事务框架

  @GlobalTransactional
  public void transferMoney(String from, String to, double amount) {
    // 业务逻辑
  }

三、部署模式选择决策框架

3.1 评估维度矩阵

评估指标	单机部署	双机部署
初始成本	★☆☆	★★★
运维复杂度	★☆☆	★★★
可用性	★★☆	★★★★
扩展性	★★☆	★★★★

3.2 典型场景推荐

• 选择单机部署：

  • 预算有限的小型项目
  • 数据敏感性低的内部系统
  • 短期运行的临时活动

• 选择双机部署：

  • 金融交易系统
  • 7×24小时运营的SaaS平台
  • 符合等保2.0三级要求的系统

四、部署架构演进路线图

4.1 从单机到双机的平滑迁移

1. 阶段一：单机部署+云存储备份
2. 阶段二：双机冷备（手动切换）
3. 阶段三：双机热备（自动故障转移）
4. 阶段四：容器化双活部署

4.2 混合部署架构示例

graph TD
    A[用户请求] --> B{负载均衡}
    B --> C[主节点]
    B --> D[备节点]
    C --> E[MySQL主库]
    D --> F[MySQL从库]
    E --> G[NFS存储]
    F --> G

五、最佳实践建议

1. 监控体系构建：

   • 基础监控：CPU/内存/磁盘I/O
   • 应用监控：接口响应时间、错误率
   • 业务监控：交易成功率、用户活跃度

2. 自动化运维：

   • 使用Prometheus+Alertmanager实现告警自动化
   • 通过Jenkins构建CI/CD流水线

3. 灾备演练：

   • 每季度进行一次主备切换演练
   • 每年进行一次异地容灾演练

4. 成本优化：

   • 采用Spot实例降低双机部署成本
   • 使用预留实例优惠

结语

单机部署与双机部署的选择本质上是成本与可靠性的平衡艺术。对于日均PV<5万的中小型系统，优化后的单机部署仍具有成本优势；而对于金融、医疗等关键领域，双机部署已成为基本要求。建议开发者根据业务发展阶段，采用”单机起步、双机演进”的渐进式架构策略，在保证系统可用性的同时控制技术债务。