作者 Geekwolf
本文作者為網易高級運維工程師
本文主要是學習開濤《億級流量網站架構核心技術》一書學習筆記及自己的感悟：
架構設計三大定律
墨菲定律 - 任何事沒有表面看起來那么簡單 - 所有的事都會比預計的時間長 - 可能出錯的事情總會出錯 - 擔心某種事情發生，那么它就更有可能發生
康威定律 - 系統架構師公司組織架構的反映 - 按照業務閉環進行系統拆分/組織架構划分，實現閉環、高內聚、低耦合，減少溝通成本 - 如果溝通出現問題，應該考慮進行系統和組織架構的調整 - 適合時機進行系統拆分，不要一開始就吧系統、服務拆分拆的非常細，雖然閉環，但是每個人維護的系統多，維護成本高 - 微服務架構的理論基礎 - 康威定律 https://yq.aliyun.com/articles/8611 - 每個架構師都應該研究下康威定律 http://36kr.com/p/5042735.html
二八定律 - 80%的結果取決於20%的原因
系統設計遵循的原則1高並發原則
無狀態
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無狀態應用，便於水平擴展
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有狀態配置可通過配置中心實現無狀態
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實踐: Disconf、Yaconf、Zookpeer、Consul、Confd、Diamond、Xdiamond等
拆分
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系統維度：按照系統功能、業務拆分，如購物車，結算，訂單等
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功能維度：對系統功能在做細粒度拆分
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讀寫維度：根據讀寫比例特征拆分；讀多，可考慮多級緩存；寫多，可考慮分庫分表
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AOP維度： 根據訪問特征，按照AOP進行拆分，比如商品詳情頁可分為CDN、頁面渲染系統，CDN就是一個AOP系統
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模塊維度：對整體代碼結構划分Web、Service、DAO
服務化
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服務化演進: 進程內服務-單機遠程服務-集群手動注冊服務-自動注冊和發現服務-服務的分組、隔離、路由-服務治理
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考慮服務分組、隔離、限流、黑白名單、超時、重試機制、路由、故障補償等
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實踐：利用Nginx、HaProxy、LVS等實現負載均衡，ZooKeeper、Consul等實現自動注冊和發現服
消息隊列
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目的: 服務解耦(一對多消費)、異步處理、流量削峰緩沖等
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大流量緩沖： 犧牲強一致性，保證最終一致性(案例：庫存扣減，現在Redis中做扣減，記錄扣減日志，通過后台進程將扣減日志應用到DB)
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數據校對: 解決異步消息機制下消息丟失問題
數據異構
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數據異構: 通過消息隊列機制接收數據變更，原子化存儲
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數據閉環: 屏蔽多從數據來源，將數據異構存儲，形成閉環
緩存銀彈
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用戶層:
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DNS緩存
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瀏覽器DNS緩存
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操作系統DNS緩存
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本地DNS服務商緩存
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DNS服務器緩存
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客戶端緩存
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瀏覽器緩存(Expires、Cache-Control、Last-Modified、Etag)
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App客戶緩存(js/css/image...)
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代理層：
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CDN緩存(一般基於ATS、Varnish、Nginx、Squid等構建,邊緣節點-二級節點-中心節點-源站)
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接入層：
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Opcache： 緩存PHP的Opcodes
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Proxy_cache： 代理緩存,可以存儲到/dev/shm或者SSD
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FastCGI Cache
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Nginx+Lua+Redis: 業務數據緩存
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Nginx為例：
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PHP為例：
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應用層：
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頁面靜態化
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業務數據緩存(Redis/Memcached/本地文件等)
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消息隊列
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數據層：
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NoSQL： Redis、Memcache、SSDB等
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MySQL： Innodb/MyISAM等Query Cache、Key Cache、Innodb Buffer Size等
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系統層：
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CPU : L1/L2/L3 Cache/NUMA
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內存
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磁盤：磁盤本身緩存、dirtyratio/dirtybackground_ratio、陣列卡本身緩存
並發化
2高可用原則
降級
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降級開關集中化管理：將開關配置信息推送到各個應用
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可降級的多級讀服務：如服務調用降級為只讀本地緩存
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開關前置化：如Nginx+lua(OpenResty)配置降級策略，引流流量；可基於此做灰度策略
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業務降級：高並發下，保證核心功能，次要功能可由同步改為異步策略或屏蔽功能
限流
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目的: 防止惡意請求攻擊或超出系統峰值
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實踐：
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惡意請求流量只訪問到Cache
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穿透后端應用的流量使用Nginx的limit處理
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惡意IP使用Nginx Deny策略或者iptables拒絕
切流量
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目的：屏蔽故障機器
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實踐:
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DNS: 更改域名解析入口，如DNSPOD可以添加備用IP，正常IP故障時，會自主切換到備用地址;生效實踐較慢
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HttpDNS: 為了繞過運營商LocalDNS實現的精准流量調度
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LVS/HaProxy/Nginx: 摘除故障節點
可回滾
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發布版本失敗時可隨時快速回退到上一個穩定版本
3業務設計原則
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防重設計
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冪等設計
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流程定義
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狀態與狀態機
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后台系統操作可反饋
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后台系統審批化
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文檔注釋
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備份
4總結
先行規划和設計時有必要的，要對現有問題有方案，對未來有預案;欠下的技術債，遲早都是要還的。