架构师训练营 Week 04 作业

一个典型的大型互联网应用系统使用的技术方案和手段，主要解决的问题



数据分离

缓存

集群

数据库读写分离，主从复制

反向代理，CDN

分布式数据库（分表、切片）分布式文件系统

NoSQL，搜索引擎

业务拆分（将一个应用拆分成多个服务）

微服务，中台化



我认为有三个主要手段：拆分、集群、缓存

1 拆分

1.1 应用数据分离

为了解决“越来越多的用户访问导致性能越来越差，越来越多的数据导致存储空间不足”的问题。

1.2 数据库读写分离（主从复制）

在大多数的网络应用中，读的频率往往高于写。读写分离可以消除读写锁的冲突，从而提升数据库性能。

1.3 分布式数据库（分表、切片）、分布式文件系统

单台服务器，存放或者处理数据的能力，是有限的。分布式数据库、分布式文件系统，将数据分散储存在不同的物理机上，使系统可以通过增加服务器的方式增加存储空间。

分布式数据库，要先分离数据库表到各自服务器之后，再将数据库表分片，同一个数据库表分别部署在不的服务器中。

1.4 业务拆分

将一个应用拆分成多个服务、组件，组件之间通过网络连接，彼此组成一个整体。如将淘宝拆分成首页、卖家、买家，每个业务由不同的部门开发维护，部署到不同的服务器集群，以达到各团队有序开发。

1.5 微服务、中台化

提取系统的公共服务，单独维护，避免各组件各自依赖公共服务代码。如将淘宝的用户功能独立出来，部署在专有的服务器上，脱离具体业务，从而使系统的复用性提高，也更容易将其使用到新的系统中去。

1.6 数据冷热分离

即使把不常用的数据存放在大容量服务其中，而常用数据存放在高速高性能的服务器（带有SSD固态硬盘）。比如，在电商系统中，可以将近一个月的用户订单存放在高速服务中，供用户随时查询，而一个月以前的订单，在用户查询时，则需要往备份服务器。通过以上措施，可以提高硬件的使用效率，降低成本。

2 集群

集群的思路是，使用多个服务器，部署同样功能的服务，从而提高该服务的吞吐能力。常用的集群有，应用服务器、数据库服务器、缓存服务器等。配置集群的作用，主要是提高可用性和可缩放性。可用性，是在一台或者多台服务器宕机时，依然有冗余的服务器可以继续提供服务，同时使不停机升级系统成为可能。可缩放性，是指在系统遇到性能瓶颈时，可以通过增加服务器来无限扩大系统的处理能力。

3 缓存

3.1 本地缓存，远程分布式缓存

由于硬盘与内存之间的差距不是一点半点，所有当好不容易从数据库或者文件系统中读得的数据，可以存放在内存中，供下次访问使用。

3.2 反向代理，CDN

在访问应用服务之前，增加特殊的缓存服务器，可以提高用户加载速度，降低应用服务器的流量负载。如，把照片等资源，存放在反向代理服务器、或者网络运营商的CDN。