架构师训练营第四章作业

一个典型的大型互联网应用系统使用了哪些技术方案和手段，主要解决什么问题？请列举描述。

一个典型的大型互联网应用系统有前端架构、网关及应用层架构、服务层架构、存储层架构、后台架构、安全架构、数据采集与监控架构、数据中心机房架构等方面。具体如下：

1. 前端架构：

1）APP及Web开发技术，目前主要的WEB框架有vue、angular、react，APP有原生Android、IOS开发，使用的技术有java、kotlin、Objective-c、swift；有H5的Web开发；有Hybird混合开发，使用到的技术有uni-app，ionic+angular，react native等。

2）浏览器及HTTP优化技术。浏览器主要有google浏览器、firefox浏览器、IE浏览器等，可以使用浏览器的调试模式，进行页面和JS调度。HTTP优化技术包括有gzip压缩技术，缓存技术等。主要是为了提升网页的响应速度。

3）CDN技术。CDN为Content Delivery Network，即内容分发网络。做为静态页面的缓存技术，用户访问最近的CDN服务器的内容，可以避免去服务器中获取内容。

4）动静分离。将静态资源文件部署在专门的服务器中，与WEB动态内容分离。可独立访问静态资源文件。

5）图片服务。将图片、视频等大文件独立部署，与其他内容分享，并可使用CDN技术和缓存技术。

6）反向代理。在应用服务器、文件服务器之前进行反向代理，提供页面缓存服务。

7）DNS。域名服务，解析域名到IP，可通过智能DNS实现DNS负载均衡，指向对应的服务器上。

1. 网关及应用层架构

1）网关架构。例如spring-cloud-gateway。用于隔绝应用服务与外部请求的直接访问，可达到服务隔离。可进行限流，限定访问，日志记录等作用。

2）负载均衡。可对集群服务器进行负载均衡，分摊请求到不同的服务器上。可对web服务器、文件服务器、应用服务器进行负载均衡。

3）动态页面静态化。对于访问量特别大而更新不频繁的动态页面，可以将其静态化，生成静态页面。再利用静态页的优化手段加速用户访问，如反向代理、CDN、浏览器缓存等。

4）业务拆分。将业务拆分成规模较小的产品，独立开发、部署、维护。可降低系统耦合度，也便于数据库业务分库。

1. 服务层架构

1） 微服务架构。将应用拆解到不同的服务中，实现敏捷开发和部署。微服务的优点包括复杂度可控、独立按需扩展、技术选型灵活、容错、可用性高。同时也带来些缺点包括多服务运维难度大、系统部署依赖、服务间通信成本高、数据一致性不容易保障、系统集成测试难度高、性能控制难等。微服务用到很多技术，像spring cloud框架、docker、Apollo配置中心、zookeeper、Kubernetes等

2）分布式消息列表。实现业务和业务、业务和服务之间的异步消息发送及低耦合的业务关系。像Kafka、MQ等

3）分布式缓存。通过可伸缩的服务集群提供大规模热点数据的缓存服务。像memcached、Redis等

4）分布式一致性（锁）服务。解决分布式事务问题。

1. 存储层架构

1）分布式文件。用于存储图片、网页、视频等文件。可以使用云存储，像七牛云、阿里云OSS等。也可以自己搭建DFS系统，像Hadoop

2）分布式关系数据库。根据业务配置将数据库访问路由到不同的物理数据库中，实现关系数据库的分布式访问。

3）NoSQL数据库。非关系型数据库，在内存管理、数据模型、集群分布式管理有很多优势。像HBase、MongoDB、Redis等

1. 后台架构

1）大数据平台。基于大数据开发的平台，像Hadoop、Mapreduce、Spark、strorm等技术

2）搜索引擎。网站内部的搜索引擎，目前用的比较多的是elasticsearch

3）推荐引擎。为用户提供个性化推荐服务。

4）数据仓库。根据离线数据，提供数据分析与数据挖掘服务

1. 运维与安全

1）数据采集与展示。包括浏览器/APP数据采集、服务器业务数据采集、服务器性能数据采集。

2）数据监控与报警。监控网站访问情况与系统运行情况，为网站运营决策和运维管理提供支持保障

3）攻击与防护。保护网站免遭攻击及敏感信息泄露

4）数据加密与解密。敏感信息加密传输与存储，保护网站和用户资产。Https加密，通过SSL证书进行加密等