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模块五作业

作者:bob
  • 2021 年 11 月 20 日
  • 本文字数:1108 字

    阅读完需:约 4 分钟

1. 微博评论业务场景计算性能估算

【发微博评论】

假设每天约 2.5 亿条微博,大部分的人发微博评论集中在早上 8:00~9:00 点,中午 12:00~13:00,晚上 20:00~22:00,假设这几个时间段发微博评论总量占比为 60%。同时假设平均每条微博评论人数有 10 次,则每天上述 4 个小时的平均发微博评论的 TPS 计算如下:

2.5 亿 * 60% * 10 / (4 * 3600) ,约为 100 K/s。


【看微博评论】

假设平均每条微博看评论的人数有 100 次,且看微博评论的时间段与发微博评论的时间段基本重合,则看微博评论的平均 QPS 计算如下:

2.5 亿 * 60% * 100 / (4 * 3600),约为 1000 K/s。

2. 微博评论高性能计算架构设计

【业务特性分析】

  1. 发微博评论是一个典型的写操作,因此不能用缓存,可以用负载均衡。

  2. 看微博评论是一个典型的读场景,由于微博评论发了后不能修改,因此非常适合用缓存架构,同时由于请求量很大,负载均衡架构也需要。


【架构分析】

  1. 发微博评论用户量过亿,应该要用多级负载均衡架构,覆盖 DNS -> F5 -> Nginx -> 网关的多级负载均衡。

  2. 看微博评论用户量过亿,应该要用多级负载均衡架构;请求量达到 250 亿,应该要用多级缓存架构,尤其是 CDN 缓存,是缓存设计的核心。


【架构设计】

1. 负载均衡算法选择

  • 发微博评论的时候依赖登录状态,登录状态一般都是保存在分布式缓存中的,因此发微博评论的时候,将请求发送给任意服务器都可以,这里选择“轮询”或者“随机”算法。

  • 看微博评论无需登录,因此将请求发送给任意服务器都可以,这里选择“轮询”或者“随机”算法。


2. 业务服务器数量估算

  • 发微博评论涉及几个关键的处理:内容审核(依赖审核系统)、数据写入存储(依赖存储系统)、数据写入缓存(依赖缓存系统),因此按照一个服务每秒处理 500 来估算,完成 100K/s 的 TPS,需要 200 台服务器,加上 20%的预留量,最终服务器数量为 240 台。

  • 假设 CDN 能够承载 90%的用户流量,那么剩下 10%的读微博评论的请求进入系统,则请求 QPS 为 1000K/s * 10% = 100K/s,由于读取微博评论的处理逻辑比较简单,主要是读缓存系统,因此假设单台业务服务器处理能力是 1000/s,则机器数量为 100 台,按照 20%的预留量,最终机器数量为 120 台。

2.1. 微博评论的整体架构设计


2.2. 微博评论的多级负载均衡整体架构


2.3. 微博评论的多级缓存整体架构


3. 微博评论高可用计算架构设计

3.1. 微博热点评论计算高可用架构分析

微博的热点评论集中在造成热点事件的 1~2 条微博上。

  1. 发微博评论

微博评论无需实时显示,但不能丢弃,考虑用基于消息队列的“漏桶算法”。


  1. 看微博评论

热点事件微博评论存在缓存热点问题,可以考虑“多副本缓存”,由于原有的缓存架构已经采用了“应用内的缓存“,总体上来看,缓存热点问题其实不一定很突出。

3.2. 微博热点评论计算高可用架构示意图


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