架构师训练营第四周 - 作业

一个典型的大型互联网应用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。

大型互联网应用面临的挑战

• 高并发，大流量

• 高可用

• 海量数据

• 网络情况复杂

• 安全环境恶劣

• 需求快速变更，发布频繁

• 渐进式发展



指导思想——将系统分解，用不同手段解决不同问题

• 横向分层

例如分为表示层、应用层、数据访问层、数据存储层，各层负责相对单一的数据处理职责

• 纵向分割

* 根据业务进行分割，不同的业务子系统各自采用合适的内部分层结构

* 将可复用的服务包装成高内聚、低耦合的单元；各种服务单元内部可能是分布式部署的集群（有助于提高并发、高可用、可伸缩）；成熟的多种服务单元还可以向业务中台演化，支撑前端应用的快速开发



解决大型互联网应用常见问题的手段举例

• 高并发、大流量

* 垂直伸缩（有单机的物理极限，非线性增长）

* 水平伸缩（单机成本低，伸缩性强，对于访问量波动大的应用，还可以动态调整。但运维水平要求也更高）

* 使用缓存

* 读写分离

* 动静分离

* 消息队列

* 反向代理和CDN

• 高可用

* 多机部署，在少量机器故障时仍提供可接受的服务质量

• 海量数据

* 分布式文件系统

* 分布式数据库

* NoSQL

* 搜索引擎

• 网络情况复杂

* 多数据中心，让数据靠近用户

* CDN

* GeoDNS

• 安全环境恶劣

* DDoS防御（高防IP，高防CDN，端口过滤，限流，熔断，监控）

* 加密

* 身份认证

• 需求快速变更、发布频繁

* 业务拆分

* 团队划分适应业务发展的需要（有横贯各个业务线的架构风格指导，也有业务单元内部的职责分工。既有擅长总体规划的通才，也有擅长某些技术的专才。）

* 微服务

* 中台化

• 渐进式发展

大型的互联网应用都是从小规模发展而来的，随着访问量的增加，架构也快速变化，有时候甚至没有现成的架构可供参考，没有现成的产品与基础设施可供使用，在解决具体应用遇到的问题时，催生了新的架构，新的架构成熟以后，基础设施还可以作为产品提供出来（云服务）。

不能一蹴而就，而是在生存的压力下快速演化。演化的方向也无法预先计划，做计划只是为了在遇到意外时有应对措施。