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架构设计

2019-03-21 10:26:31   0  举报

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AI智能生成

架构设计汇总

模版推荐

作者其他创作

大纲/内容

三原则

合适原则

合适优于业界领先

简单原则

简单优于复杂

演化原则

演化优于一步到位

基本问题

高可靠

可拓展

复杂度来源

高性能

常见方案

水平拓展(负载均衡)

单个业务横向加机器水平拓展

注意状态或竞争资源

垂直拓展

单机硬件性能提升

业务模块垂直拆分

注意拆分粒度

粒度过下会导致接口间调用指数级增长

衡量

QPS

TPS

高可用

冗余拓展

分类

存储高可用

计算高可用

状态决策

独裁式

决策者收集上报者的信息然后决策

协商式

主备模式

民主式

选举模式

常见方案

主备方案

集群方案

分支主题

可拓展性

预测变化

应对变化

低成本

安全

规模

步骤

识别复杂度

复杂度

高可用

可拓展

高性能

需要解决的复杂度只可能是其中一两点

设计备选方案

评估和选择备选方案

方案质量属性

性能

可用性

硬件成本

项目投入

复杂度

安全性

可拓展性

版本兼容性

为每个方案质量属性赋值权重

详细方案设计

负载均衡方式

库表设计

日志表

业务表

mysql 数据复制方式

SDK设计

通信协议

数据传输格式

Json

Protocol buffer

常见架构模式确定

高性能架构模式

数据存储

高性能mysql集群

读写分离

本质是分散了访问压力，但无法解决存储海量数据的存储压力

即一主多从，主写从读

表的索引要合适，否则经常会出现主从同步宕机或主从数据不一致的问题

复杂度点

复制延迟

可达到1秒钟左右

常见解决方法

1.写操作后的读操作发给主服务器

2.读从机失败后再读一次主机

3.关键业务读写都指向主机，非关键业务采用读写分离

分配机制

1.程序代码封装

即抽象一个数据访问层

开源方案

TDDL(Taobao Distribute Data Layer)

特点

实现简单，根据业务可定制化

不支持多语言，多个语言的子系统需要重复实现

故障情况下，如果主从发生切换，需要修改所有系统配置并重启

2.中间件封装

即独立一套系统出来，中间件对业务提供SQL兼容的协议，业务服务器无需做读写分离

特点

支持多种语言

SQL兼容协议实现复杂度高，短期内不稳定

中间件的性能要高，稳定性要高

数据库主从切换对业务无感知

开源方案

MySQL Proxy

Atlas

单台数据库服务器的存储瓶颈体现

读写性能下降，因为随着数据量增大，索引变大

数据库的备份和恢复耗时变得很长

数据丢失的风险变高

分库分表

业务分库

引入的问题

1.join连接查询问题

2.事务问题

3.成本问题

分表

垂直分表

适合将表中某些不常用且占了大量空间的列拆分出去

水平分表

适合表行数特别大的表

根据表的复杂度及访问性能决定分表数据量

1000W

5000W

路由

范围路由

有序数据列

时间戳

复杂点

分段大小的选取

建议单表范围100W-2000W

考虑数据增长率

特点

分布不均匀

随着数据量增长易于平滑增表拓展

hash路由

复杂点

初始表数量选取

特点

分布均匀

随着数据量增长拓展麻烦，即增加表需要做数据迁移重新分布

高性能NoSQL

分类

K-V存储

Redis

解决关系数据库无法存储数据结构问题

文档数据库

Mongo

解决关系数据库强schema约束问题

列式数据库

Hbase

解决关系数据库大数据下的I/O问题

全文搜索引擎

ElasticSearch

解决关系数据库的全文搜索性能问题

高可用架构模式

可拓展性架构模式

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