作业一：

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。



大型互联网应用系统，按照架构演进的历程，每个阶段的瓶颈，以及对应的解决方案。

一.前端使用的技术手段

1. 浏览器缓存：减少页面加载时间，减少服务器负载

2. 动静分离：静态资源与后台应用分开部署，提高用户访问静态代码的速度，降低对后台应用访问。

3. CDN加速：针对负责的网络环境，提高网站加载页面速度。把静态资源部署到cdn上。

4. 前后端分离：前后端进行解耦，能让不同技术系统下的人做到工作隔离。

二.服务端使用的技术手段

1.负载均衡

采用硬件如F5，软件Nginx，lvs等进行在多个服务器分配负载，以达到最优化资源使用，结合服务器监控，可对服务器进行扩展。

2.分布式缓存

高并发环境下，大量的读写请求涌向数据库，磁盘的处理速度与内存显然不在一个量级，从减轻数据库的压力和提高系统响应速度两个角度来考虑，一般都会在数据库之前加一层缓存。由于单台机器的内存资源以及承载能力有限，并且，如果大量使用本地缓存，也会使相同的数据被不同的节点存储多份，对内存资源造成较大的浪费，因此，才催生出了分布式缓存。常用的有Memcache，Redis等

3.分布式消息队列：

主要解决应用耦合，异步消息，流量削锋等问题。实现高性能，高可用，可伸缩和最终一致性架构。目前在生产环境，使用较多的消息队列有ActiveMQ，RabbitMQ，ZeroMQ，Kafka，MetaMQ，RocketMQ等

4.NoSql数据库

区别于关系数据库，NoSQL其实就是关系型数据库的补充，就目前而言我们是不可能离开关系型数据库的，所以NoSQL就来弥补关系型数据库在某些情况下的不足。这里把常见的NoSQL分为4类：K-V类、文档型、列式存储型、全文搜索型等。

• Key-Value数据库

• 源起：Amazon的论文 Dynamo 和 Distributed HashTables。

• 数据模型：键值对

• 例子：Membase, Riak

• 优点：处理大量数据，快速处理大量读写请求。编程友好。

• 文档数据库

• 源起：受Lotus Notes启发。

• 数据模型：包含了key-value的文档集合

• 例子：CouchDB, MongoDB 

• 优点：数据模型自然，编程友好，快速开发，web友好，CRUD。

• 列式存储型

• 源起：主流的事务型数据库（OLTP）大多采用行式存储。

• 数据模型：有的列依次排列构成一行，以行为单位存储，再配合以 B+ 树或 SS-Table 作为索引，就能快速通过主键找到相应的行数据

• 例子：GBase 8a, HBase 

• 优点：数据模型自然，编程友好，快速开发，web友好，CRUD。

5.中间件

服务框架：Dubbo

数据层：mycat

消息中间件：Kafka

配置中心：apollo

6.分布式文件

数据量越来越多，在一个操作系统管辖的范围存不下了，那么就分配到更多的操作系统管理的磁盘中，但是不方便管理和维护，因此迫切需要一种系统来管理多台机器上的文件，这就是分布式文件管理系统 。

业界对于分布式文件系统应用，大致有以下场景 大文件冷数据，比如片库 并行读写，高though put，比如HPC 和视频在线编辑 海量write once read many 的小文件 mapreduce 或者ml /dl 任务的输入和输出

开源分布式文件系统有：GlusterFS 、cephfs、Lustre、HDFS、moosefs等

7.分布式数据库

优点如下：

（1）具有灵活的体系结构

（2）适应分布式的管理和控制机构

（3）经济性能优越

（4）系统的可靠性高、可用性好

（5）局部应用的响应速度快

（6）可扩展性好，易于集成现有系统。

目前关系数据库：阿里云分布式关系型数据库（DRDS）

Key-value NoSQL：redis

document NoSQL:mongodb

column family NoSQL:Hbase