承载量是分布式系统存在的原因
当一个互联网业务获得大众欢迎的时候，最显著碰到的技术问题，就是服务器非常繁忙。当每天有1000万个用户访问你的网站时，无论你使用什么样的服务器硬件，都不可能只用一台机器就承载的了。因此，在互联网程序员解决服务器端问题的时候，必须要考虑如何使用多台服务器，为同一种互联网应用提供服务，这就是所谓“分布式系统”的来源。
然而，大量用户访问同一个互联网业务，所造成的问题并不简单。从表面上看，要能满足很多用户来自互联网的请求，最基本的需求就是所谓性能需求：用户反应网页打开很慢，或者网游中的动作很卡等等。而这些对于“服务速度”的要求，实际上包含的部分却是以下几个：高吞吐、高并发、低延迟和负载均衡。
高吞吐，意味着你的系统，可以同时承载大量的用户使用。这里关注的整个系统能同时服务的用户数。这个吞吐量肯定是不可能用单台服务器解决的，因此需要多台服务器协作，才能达到所需要的吞吐量。而在多台服务器的协作中，如何才能有效的利用这些服务器，不致于其中某一部分服务器成为瓶颈，从而影响整个系统的处理能力，这就是一个分布式系统，在架构上需要仔细权衡的问题。
高并发是高吞吐的一个延伸需求。当我们在承载海量用户的时候，我们当然希望每个服务器都能尽其所能的工作，而不要出现无谓的消耗和等待的情况。然而，软件系统并不是简单的设计，就能对同时处理多个任务，做到“尽量多”的处理。很多时候，我们的程序会因为要选择处理哪个任务，而导致额外的消耗。这也是分布式系统解决的问题。
低延迟对于人数稀少的服务来说不算什么问题。然而，如果我们需要在大量用户访问的时候，也能很快的返回计算结果，这就要困难的多。因为除了大量用户访问可能造成请求在排队外，还有可能因为排队的长度太长，导致内存耗尽、带宽占满等空间性的问题。如果因为排队失败而采取重试的策略，则整个延迟会变的更高。所以分布式系统会采用很多请求分拣和分发的做法，尽快的让更多的服务器来出来用户的请求。但是，由于一个数量庞大的分布式系统，必然需要把用户的请求经过多次的分发，整个延迟可能会因为这些分发和转交的操作，变得更高，所以分布式系统除了分发请求外，还要尽量想办法减少分发的层次数，以便让请求能尽快的得到处理。
由于互联网业务的用户来自全世界，因此在物理空间上可能来自各种不同延迟的网络和线路，在时间上也可能来自不同的时区，所以要有效的应对这种用户来源的复杂性，就需要把多个服务器部署在不同的空间来提供服务。同时，我们也需要让同时发生的请求，有效的让多个不同服务器承载。所谓的负载均衡，就是分布式系统与生俱来需要完成的功课。
由于分布式系统，几乎是解决互联网业务承载量问题，的最基本方法，所以作为一个服务器端程序员，掌握分布式系统技术就变得异常重要了。然而，分布式系统的问题，并非是学会用几个框架和使用几个库，就能轻易解决的，因为当一个程序在一个电脑上运行，变成了又无数个电脑上同时协同运行，在开发、运维上都会带来很大的差别。
分布式系统提高承载量的基本手段 分层模型（路由、代理）使用多态服务器来协同完成计算任务，最简单的思路就是，让每个服务器都能完成全部的请求，然后把请求随机的发给任何一个服务器处理。最早期的互联网应用中，DNS轮询就是这样的做法：当用户输入一个域名试图访问某个网站，这个域名会被解释成多个IP地址中的一个，随后这个网站的访问请求，就被发往对应IP的服务器了，这样多个服务器（多个IP地址）就能一起解决处理大量的用户请求。
然而，单纯的请求随机转发，并不能解决一切问题。比如我们很多互联网业务，都是需要用户登录的。在登录某一个服务器后，用户会发起多个请求，如果我们把这些请求随机的转发到不同的服务器上，那么用户登录的状态就会丢失，造成一些请求处理失败。简单的依靠一层服务转发是不够的，所以我们会增加一批服务器，这些服务器会根据用户的Cookie，或者用户的登录凭据，来再次转发给后面具体处理业务的服务器。
除了登录的需求外，我们还发现，很多数据是需要数据库来处理的，而我们的这些数据往往都只能集中到一个数据库中，否则在查询的时候就会丢失其他服务器上存放的数据结果。所以往往我们还会把数据库单独出来成为一批专用的服务器。