架构师训练营 - 作业 - 第四周

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

分层

• 面临的问题：业务代码庞大复杂，代码之间耦合严重，修改扩展困难

• 解决方案：将系统在横向维度上切分成几个部分，每个部分负责一部分相对比较单一的职责，然后通过上层对下层依赖和调用组成一个完整的系统。

• 涉及的技术：设计模式，MVC 模式、DDD 设计、分层设计、六边形架构

分割

• 面临的问题：单体应用代码庞大复杂，业务升级、开发效率、部署频率、故障隔离变得低效和困难

• 解决方案：将系统在纵向维度上进行切分，将一个大系统拆分成一个一个的小系统

• 涉及的技术：应用层面有微服务、中台、服务间通信如 RPC 调用、服务发现、服务治理等

分布式

• 面临的问题：单机服务器性能受限，垂直伸缩有瓶颈(超过一定范围后，成本急剧上升)

• 解决方案：水平伸缩解决性能瓶颈，将系统拆分为多个模块和服务，并将模块和服务部署到不同的服务器上提供服务。

• 涉及的技术：

• 分布式应用和服务

• 分布式文件系统

• 分布式静态资源

• 分布式缓存

• 分布式数据和存储

• 分布式计算

集群

• 面临的问题：单个应用服务器性能受限，无法满足高可用用户场景

• 解决方案：将应用部署到集群，作为一个整体对外提供服务，提升系统并发能力及可靠性

• 涉及的技术：反向代理、负载均衡、DNS轮询、主从选举机制

缓存

• 面临的问题：频繁请求的资源，每次需要花费较多的时间读取

• 解决方案：对请求频繁且耗时的资源进行缓存

• 涉及的技术：CDN、反向代理、本地缓存、远程缓存

• Radis

• Memcache

异步

• 面临的问题：系统响应慢，用户体验差；系统耦合严重，彼此依赖

• 解决方案：将业务操作分成多个阶段，每个阶段之间通过共享数据而不是直接调用的方法进行协作

• 涉及的技术：消息队列、反应式编程框架

• RabbitMQ

• RocketMQ

• Kafka

冗余

• 面临的问题：需要在服务器无法做到7x24小时不宕机的情况下，保持系统可以持续服务

• 解决方案：对系统和数据进行备份处理

• 涉及的技术：服务器冗余运行，数据冗余备份，

自动化

• 面临的问题：服务繁多，版本管理、发布复杂

• 解决方案：DevOps自动化运维

• 涉及的技术：

• DevOps 持续集成/部署/发布/监控

• Jenkins/K8s/Docker/Artifactory

• 灰度发布/金丝雀发布/蓝绿部署

安全

• 面临的问题：恶意访问和攻击，网站重要数据窃取

• 解决方案：对数据进行加密、校验码、过滤敏感和垃圾信息

• 涉及的技术：XSS 攻击、SQL 注入、渗透测试、防火墙

参考连接

https://xie.infoq.cn/article/2a79b5c737a72cc2f1e65f5aa

https://xie.infoq.cn/article/1b5a043bfc55ef2fb073b131f