本周主要学习了架构的挑战，架构的模式，架构的核心要素，以及wiki的架构，淘宝的架构，初创公司的架构以及组织的演进。

架构的挑战

主要有高并发，高可用，高性能。其中高并发和高性能是软要求，高可用是硬指标，一旦服务器宕机，需要尽快恢复。

架构还需要可伸缩，加入服务器时，尽可能平滑，速度快。可扩展，加入新功能时，代码改动尽量少。安全，核心数据要加密，防止被黑客窃取数据。

扩展的主要方式有两种，一种是垂直伸缩，也就是提高硬件处理性能，一种是水平伸缩，也就是增加服务器数量等。其中垂直伸缩在性能提高和成本提高成线性关系时，还是划算的，但一旦超过某个临界点，性能提高，成本极速上升时，水平伸缩就是更好的选择了。

架构模式

分层架构模式用于横向分层，比如APP下层是DPDK，DPDK下层是linux。分割架构模式用于纵向分层，主要是功能模块的分割，比如DPDK的memory模块，queue模块，poll mode driver模块。分布式部署相同功能的是集群，缓存有助于加快处理速度，比如CDN可以直接返回静态数据，新闻网站的90%内容都可以存在CDN，反向代理可以负载均衡，将数据发到特定服务器去处理，而client是不知道具体是那台服务器处理的。本地缓存的缺点是本服务器的内存空间有限。远程的缓存通过RPC调用，速度慢，但可以存储的数据多。异步模式也用在消息队列中，模块间越少直接联系，越少被彼此影响，可以独立发展。冗余模式可以让数据冗余，防止服务器宕机后，数据丢失。自动化运维对现在的互联网非常有帮助。安全模式可以防止XSS攻击，也就是cross site scripting，将恶意指令放到http中，导致系统出错。

wiki的架构



系统的数据流分为HTTP，MySQL, NFS, MemCached, DNS, HTCP等。

缓存

离用户最近的是Squid caching层，也是类似nginx的反向代理，用户数据如果在Squid有，就不需要到后面去取了。

数据库也有自己的缓存，Memcached，是一种分布式对象缓存。

数据库读写分离

通过主从复制实现，主数据库写，从数据库读。

负载均衡

LVS是负载均衡，目前通过Round-Robin DNS的方式来达成。

集群

使用了Mysql数据库集群。

动静分离

图片服务器和动态数据分离，也是一种CDN(内容分发网络)的实现方式。减少了大量数据的传输。

访问流程

首先经过GeoDNS，将用户的域名解析成IP地址，是离用户地理位置最近的机房的负载均衡服务器的IP地址。请求到PHP服务器，先看Memcached中是否有需要的数据，有的话，构建成页面，返回给用户。没有的话，再到MySQL查找。搜索通过搜索服务器Lucene来返回用户需要的内容。Invalidation notification，通知缓存内容失效。有人通过PHP编辑了wiki的内容，会把内容写入数据库，再通过Invalidation notification通知缓存失效。



图片为2020年看到的最新框图，前端cache为Varnish，后端cache为ATS，经过cache后，应用服务器有Nginx。

横向可以分为Edge cluster层，Core cluster层，以及Core cluster(Primary)层，里面的JobQueue用到了异步的方式，EventGate传给Kafka。



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