架构师训练营第 1 期第四周作业二

互联网系统的挑战

• 高并发：核心问题(主要矛盾)

• 大流量

• 高可用

• 海量数据

• 用户分布广泛，网络情况复杂：多数据中心问题

• 安全环境恶劣

• 需求快速变更，发布频繁。

• 渐进式发展：没有全局的设计和规划，是慢慢运营、发展壮大的。



解决方案

1、垂直伸缩，最简单的方案

增强单一服务器的性能：升级内存、cpu、网卡、升级小型机、中型机、大型机

问题：

• 超过某一节点后，升级需要的成本会超过收益

• 垂直伸缩有物理极限

• 操作系统或者应用程序自身制约着垂直伸缩只能达到某个点



2、水平伸缩

通过增加服务器数量来提升计算能力的一类架构方法

互联网架构的演化



0、单体应用：应用、数据在同一服务器

1、第一阶段：应用、数据分离

2、第三阶段：使用缓存改善系统性能。

缓存：高速访问系统。本地缓存+远程分布式缓存

3、第三阶段：使用应用服务器集群 提高系统并发能力

4、第四阶段：数据库读写分离

5、第五阶段：使用反向代理和CDN(内容分发网络)加速网站响应

6、第六阶段：使用分布式文件系统、分布式数据库系统

7、第七阶段：使用NoSql和 搜索引擎(模糊搜索支持）

8、第八节段：业务拆分，业务间通过RPC调用、消息队列通信

9、第九阶段：微服务及中台化

10、第十阶段：大数据与智能化

架构模式

模式的关键：重复发生问题的重复解决方案。

1、分层：横向维度切分，每层负责比较单一职责，每层单独部署

2、分割：纵向维度切分，不同业务做拆分，包装成 高内聚低耦合的模块单元。

作用：有助于软件的开发和维护；扩展

3、分布式：分层和分割

4、集群

5、缓存

6、异步

7、冗余

8、自动化的运维手段

9、安全

互联网系统架构核心要素

高性能

系统的重要指标，需要持续优化

高可用：冗余。硬指标

可伸缩：是否容易添加新的服务器、是否有限制

可扩展：功能性需求，主要手段：事件驱动架构和分布式服务

安全：安全是基石。