作者 Geekwolf
本文作者为网易高级运维工程师
本文主要是学习开涛《亿级流量网站架构核心技术》一书学习笔记及自己的感悟：
架构设计三大定律
墨菲定律 - 任何事没有表面看起来那么简单 - 所有的事都会比预计的时间长 - 可能出错的事情总会出错 - 担心某种事情发生，那么它就更有可能发生
康威定律 - 系统架构师公司组织架构的反映 - 按照业务闭环进行系统拆分/组织架构划分，实现闭环、高内聚、低耦合，减少沟通成本 - 如果沟通出现问题，应该考虑进行系统和组织架构的调整 - 适合时机进行系统拆分，不要一开始就吧系统、服务拆分拆的非常细，虽然闭环，但是每个人维护的系统多，维护成本高 - 微服务架构的理论基础 - 康威定律 https://yq.aliyun.com/articles/8611 - 每个架构师都应该研究下康威定律 http://36kr.com/p/5042735.html
二八定律 - 80%的结果取决于20%的原因
系统设计遵循的原则1高并发原则
无状态
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无状态应用，便于水平扩展
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有状态配置可通过配置中心实现无状态
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实践: Disconf、Yaconf、Zookpeer、Consul、Confd、Diamond、Xdiamond等
拆分
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系统维度：按照系统功能、业务拆分，如购物车，结算，订单等
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功能维度：对系统功能在做细粒度拆分
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读写维度：根据读写比例特征拆分；读多，可考虑多级缓存；写多，可考虑分库分表
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AOP维度： 根据访问特征，按照AOP进行拆分，比如商品详情页可分为CDN、页面渲染系统，CDN就是一个AOP系统
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模块维度：对整体代码结构划分Web、Service、DAO
服务化
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服务化演进: 进程内服务-单机远程服务-集群手动注册服务-自动注册和发现服务-服务的分组、隔离、路由-服务治理
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考虑服务分组、隔离、限流、黑白名单、超时、重试机制、路由、故障补偿等
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实践：利用Nginx、HaProxy、LVS等实现负载均衡，ZooKeeper、Consul等实现自动注册和发现服
消息队列
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目的: 服务解耦(一对多消费)、异步处理、流量削峰缓冲等
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大流量缓冲： 牺牲强一致性，保证最终一致性(案例：库存扣减，现在Redis中做扣减，记录扣减日志，通过后台进程将扣减日志应用到DB)
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数据校对: 解决异步消息机制下消息丢失问题
数据异构
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数据异构: 通过消息队列机制接收数据变更，原子化存储
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数据闭环: 屏蔽多从数据来源，将数据异构存储，形成闭环
缓存银弹
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用户层:
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DNS缓存
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浏览器DNS缓存
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操作系统DNS缓存
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本地DNS服务商缓存
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DNS服务器缓存
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客户端缓存
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浏览器缓存(Expires、Cache-Control、Last-Modified、Etag)
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App客户缓存(js/css/image...)
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代理层：
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CDN缓存(一般基于ATS、Varnish、Nginx、Squid等构建,边缘节点-二级节点-中心节点-源站)
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接入层：
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Opcache： 缓存PHP的Opcodes
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Proxy_cache： 代理缓存,可以存储到/dev/shm或者SSD
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FastCGI Cache
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Nginx+Lua+Redis: 业务数据缓存
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Nginx为例：
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PHP为例：
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应用层：
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页面静态化
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业务数据缓存(Redis/Memcached/本地文件等)
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消息队列
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数据层：
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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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系统层：
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CPU : L1/L2/L3 Cache/NUMA
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内存
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磁盘：磁盘本身缓存、dirtyratio/dirtybackground_ratio、阵列卡本身缓存
并发化
2高可用原则
降级
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降级开关集中化管理：将开关配置信息推送到各个应用
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可降级的多级读服务：如服务调用降级为只读本地缓存
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开关前置化：如Nginx+lua(OpenResty)配置降级策略，引流流量；可基于此做灰度策略
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业务降级：高并发下，保证核心功能，次要功能可由同步改为异步策略或屏蔽功能
限流
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目的: 防止恶意请求攻击或超出系统峰值
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实践：
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恶意请求流量只访问到Cache
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穿透后端应用的流量使用Nginx的limit处理
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恶意IP使用Nginx Deny策略或者iptables拒绝
切流量
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目的：屏蔽故障机器
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实践:
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DNS: 更改域名解析入口，如DNSPOD可以添加备用IP，正常IP故障时，会自主切换到备用地址;生效实践较慢
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HttpDNS: 为了绕过运营商LocalDNS实现的精准流量调度
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LVS/HaProxy/Nginx: 摘除故障节点
可回滚
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发布版本失败时可随时快速回退到上一个稳定版本
3业务设计原则
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防重设计
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幂等设计
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流程定义
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状态与状态机
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后台系统操作可反馈
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后台系统审批化
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文档注释
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备份
4总结
先行规划和设计时有必要的，要对现有问题有方案，对未来有预案;欠下的技术债，迟早都是要还的。