架构师训练营 - 命题作业 第 4 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。

答：

1、GeoDNS：跨地域的域名解析服务；

功能：根据用户所在地域，返回该地域的域名 IP；

解决的问题：让用户就近访问服务，减少网络损耗。

2、负载均衡：服务横向扩展方案，比如 LVS、HaProxy、Nginx 或者最简单的 DNS 轮询。

功能：后端有多台服务器提供服务，通过负载均衡，让用户的访问根据一定的访问策略，均匀的落到不同的服务器上。

解决的问题：降低单台服务器的压力，提升响应速度，对于 LVS、Nginx 等，还可以做到故障检测和转移。

3、CDN：内容分发网络；

功能：在不同的地域部署内容缓存服务器，然后根据用户所在地域，就近返回请求数据；

解决的问题：用户可以就近获取请求数据，避免了网络堵塞或链路过长等问题带来的请求慢或失败。

4、数据库读写分离：

功能：一台用于业务写入的主数据库服务器，多台用于业务读取的从数据库服务器；

解决的问题：单台数据库读写压力过大的问题，主数据库做写入保障，不至于因为读压力造成写入失败，另外提供多台从数据库，可以横向扩展，分散读取压力。

需要注意的是：至少要 2 台以上的数据库用于读取，因为每台数据库都会有 100%的写压力。

5、消息中间件：

功能：提供接收生产者消息，并提供消息队列的订阅推送功能，以及消息的可靠性保障；

解决的问题：

1、多个服务之间的业务解耦，避免服务相互依赖太紧密，造成业务维护困难；

2、削峰：通过 Qos 流量控制，避免突发业务请求，造成下游压力从而崩溃；

3、异步处理：对于用户不关注的业务，通过消息异步处理，然后快速返回，避免用户等待。

6、Redis 分布式缓存：

功能：提供统一的内存缓存服务；

解决的问题：确保多台服务器的缓存一致性，如果使用内存缓存，可能多台服务器缓存会出现差异，从而导致请求前后 2 次不一致。

7、分布式部署：

功能：根据业务不同，拆分出不同的项目进行开发和分别部署，对外提供服务；

解决的问题：模块化、微服务化，方便维护和可扩展。

8、全文检索：

功能：提供统一的数据采集和搜索服务，比如 ES

解决的问题：海量数据的查找性能低下，查询结果不够丰富的问题。

9、DevOps：

功能：自动化的配置、部署、测试、运维一整套工具和流程管理。

解决的问题：大规模服务的统一配置管理、统一的发布和自动化测试、运维工具，避免人工操作失误的可能，同时包括安全测试、冒烟测试等。

10、分布式事务：

功能：在多服务的运行时，保障原子性事务操作的技术能力；

解决的问题：分布式部署过程中，一些原子性事务要求的操作，比如订机票，需要支出、到账、出票、出保险这 4 个事务，要么全完成，要么都不操作。

11、分布式锁：

功能：对一些冲突资源的操作顺序保障；

解决的问题：分布式部署过程中，要对一些有冲突的资源加锁操作，比如秒杀，要保障不会出现超卖和少卖的问题，需要分布式锁的支持。

12、数据挖掘和推荐：

功能：完成海量数据的分析和标签管理；

解决的问题：分析用户习惯，推荐关联数据，比如 ITEM CF 基于物品的推荐，USER CF 基于用户的推荐等。