架构训练营模块一作业

1. 画出微信的业务架构图

2. “学生管理系统”毕设架构设计

需求分析：

1. 提供学生/课程/考试/权限功能

2. 要求可以通过公网域名访问

3. 能够支撑管理 1000 个学生

面向复杂度分析：

1. 高性能：除了很少的时间段可能会有高访问量，大部分时段访问量不高，因此不需要重点考虑高性能。

2. 高可用：重点考虑，数据不允许丢失，服务允许短时间停用，不允许长时间停。

3. 扩展性：不太需要考虑架构扩展性，因为学生人数不会短时间内暴涨。新增功能也不会很复杂。

4. 成本/安全：公网访问需考虑网络安全，项目团队经济一般因此需考虑成本。

备选方案一：

1. 公网访问由学校现有 DNS 服务提供转发。

2. 业务服务器实现学生管理系统的主要业务功能（学生/课程/考试/权限管理），由于大家都会 Java，采用 Java 技术栈开发实现功能，团队成员分模块开发。

3. 业务服务器配置两台虚拟机实现应用的高可用。

4. 为保证存储的高可用、数据不丢失，数据库采用虚拟机部署 MySQL 主备节点的方式存储数据。

5. 为避免在高峰时段，数据库压力过大，采用 Redis 作为缓存减轻数据库压力，提升系统处理能力。同时为了避免 Redis 单点故障，以三台虚拟机配置 Redis 集群。

备选方案二：

1. 公网访问由学校现有 DNS 服务提供转发。

2. 业务服务器实现学生管理系统的主要业务功能（学生/课程/考试/权限管理），由于大家都会 Java，采用 Java 技术栈开发实现功能，团队成员分模块开发。

3. 在业务服务器的功能模块中增加“网关功能”，提供网络安全和限流的功能。系统面向公网提供服务，所以需要考虑网络安全策略。请求会有瞬时高峰，因此可以采用限流策略，一定程度上可以去掉缓存。所有提交到业务服务器的请求都需要先经过网关模块。网关模块不独立部署服务器而集成在业务服务模块，主要是出于部署简单和降低成本的角度考虑。

4. 业务服务器配置两台虚拟机双活实现应用的高可用。

5. 为保证存储的高可用、数据不丢失，数据库采用虚拟机部署 MySQL 主备节点的方式存储数据。

备选方案三：

1. 公网访问由学校现有 DNS 服务提供转发。

2. 用前置的独立服务器实现“网关功能”，提供网络安全和限流的功能。系统面向公网提供服务，所以需要考虑网络安全策略。针对瞬时的请求高峰，可以灵活地配置限流策略。所有提交到内部应用区的的请求都需要先经过网关服务器。

3. 网关功能由 PHP 高手实现，服务器配置两台虚拟机实现高可用。

4. 被网关允许的请求向后转发给业务服务器处理之前，部署 Ngnix 服务器实现负载均衡，采用 Keepalived 技术部署两台虚拟机实现双活。

5. 业务服务器实现学生管理系统的主要业务功能（学生/课程/考试/权限管理），由团队的另外两位成员以 Java 技术栈分模块开发。

6. 业务服务器配置两台虚拟机双活实现应用的高可用。

7. 为保证存储的高可用、数据不丢失，数据库采用虚拟机部署 MySQL 主备节点的方式存储数据。

8. 为避免在高峰时段，数据库压力过大，采用 Redis 作为缓存减轻数据库压力，提升系统处理能力。同时为了避免 Redis 单点故障，以三台虚拟机配置 Redis 集群。

最终方案：

方案二。

分别考虑架构设计三原则：合适、简单、演化。

1. 合适：团队人员都有 Java 背景，所以虽然有 PHP 高手，还是优先考虑统一使用 Java 技术栈。团队经济条件一般，所以尽量避免采用方案三这种高成本的方案。

2. 简单：方案三功能最齐全，但是最复杂；方案一和方案二功能差别不大，但方案二的架构更简单，运维压力更小。

3. 演化：方案二虽然简单，但基本的功能需求都已经满足，且未来如果增加新的组件例如扩充到方案三的复杂程度也很容易，不需要对现有架构进行大改；如果未来没有增加组件的需求，只需要提高系统处理能力也很容易，复制业务服务器虚拟机节点即可。