1、概述
不管程序性能有多高，机器处理能力有多强，都会有其极限。能够快速方便的横向与纵向扩展是Nut设计最重要的原则，以此原则形成以分布式并行计算为核心的架构设计。以分布式并行计算为核心的架构设计是Nut区别于Solr、Katta的地方。
Nut是一个Lucene+Hadoop分布式并行计算搜索框架，能对千G以上索引提供7*24小时搜索服务。在服务器资源足够的情况下能达到每秒处理100万次的搜索请求。
Nut开发环境：jdk1.6.0.23+lucene3.0.3+eclipse3.6.1+hadoop0.20.2+zookeeper3.3.2+hbase0.20.6+memcached+mongodb+linux
2、特新
a、热插拔
b、可扩展
c、高负载
d、易使用,与现有项目无缝集成
e、支持排序
f、7*24服务
g、失败转移
3、搜索流程
Nut由Index、Search、Client、Cache和DB五部分构成。(Cache实现了对memcached的支持,DB实现了对hbase,mongodb的支持)
Client处理用户请求和对搜索结果排序。Search对请求进行搜索，Search上只放索引，数据存储在DB中，Nut将索引和存储分离。Cache缓存的是搜索条件和结果文档id。DB存储着数据，Client根据搜索排序结果,取出当前页中的文档id从DB上读取数据。
用户发起搜索请求给由Nut Client构成的集群，由某个Nut Client根据搜索条件查询Cache服务器是否有该缓存，如果有缓存根据缓存的文档id直接从DB读取数据，如果没有缓存将随机选择一组搜索服务器组(Search Group i),将查询条件同时发给该组搜索服务器组里的n台搜索服务器，搜索服务器将搜索结果返回给Nut Client由其排序，取出当前页文档id，将搜索条件和当前文档id缓存，同时从DB读取数据。
4、索引流程
Hadoop Mapper/Reducer 建立索引。再将索引从HDFS分发到各个索引服务器。
对索引的更新分为两种：删除和添加（更新分解为删除和添加）。
a、删除
在HDFS上删除索引，将生成的*.del文件分发到所有的索引服务器上去或者对HDFS索引目录删除索引再分发到对应的索引服务器上去。
b、添加
新添加的数据用另一台服务器来生成。
删除和添加步骤可按不同定时策略来实现。
5、Nut分布式并行计算特点
Nut分布式并行计算虽然也是基于M/R模型，但是与Hadoop M/R模型是不同的。在Hadoop M/R模型中 Mapper和Reducer是一个完整的流程，Reducer依赖于Mapper。数据源通过Mapper分发本身就会消耗大量的I/O，并且是消耗I/O最大的部分。所以Hadoop M/R 并发是有限的。
Nut M/R模型是将Mapper和Reducer分离，各自独立存在。在Nut中 索引以及索引管理 构成M,搜索以及搜索服务器组 构成 R。
以一个分类统计来说明Nut分布式并行计算的流程。假设有10个分类，对任意关键词搜索要求统计出该关键词在这10个分类中的总数。同时假设有10组搜索服务器。索引以及索引管理进行索引数据的Mapper，这块是后台独自运行管理的。Nut Client将这10个分类统计分发到10组搜索服务器上，每组搜索服务器对其中一个分类进行Reducer，并且每组搜索服务器可进行多级Reducer。最后将最终结果返回给Nut Client。
6、设计图
7、Zookeeper服务器状态管理策略
在架构设计上通过使用多组搜索服务器可以支持每秒处理100万个搜索请求。
每组搜索服务器能处理的搜索请求数在1万—1万5千之间。如果使用100组搜索服务器，理论上每秒可处理100万个搜索请求。
假如每组搜索服务器有100份索引放在100台正在运行中搜索服务器(run)上，那么将索引按照如下的方式放在备用中搜索服务器(bak)上：index 1,index 2,index 3,index 4,index 5,index 6,index 7,index 8,index 9,index 10放在B 1 上，index 6,index 7,index 8,index 9,index 10,index 11,index 12,index 13,index 14,index 15放在B 2上。。。。。。index 96,index 97,index 98,index 99,index 100,index 5,index 4,index 3,index 2,index 1放在最后一台备用搜索服务器上。那么每份索引会存在3台机器中（1份正在运行中，2份备份中）。
尽管这样设计每份索引会存在3台机器中，仍然不是绝对安全的。假如运行中的index 1,index 2,index 3同时宕机的话，那么就会有一份索引搜索服务无法正确启用。这样设计，作者认为是在安全性和机器资源两者之间一个比较适合的方案。
备用中的搜索服务器会定时检查运行中搜索服务器的状态。一旦发现与自己索引对应的服务器宕机就会向lock申请分布式锁，得到分布式锁的服务器就将自己加入到运行中搜索服务器组，同时从备用搜索服务器组中删除自己，并停止运行中搜索服务器检查服务。