系统设计 ｜ 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第6天。

一、本堂课重点内容：

• 系统设计方法论
• 电商秒杀业务介绍

二、详细知识点介绍：

• 系统设计方法论
  • 定义
    • 系统：系统是一些关联的个体，按照某种特定规则去运作，可以完成单个个体不能完成工作的整体。
    • 设计：设计是设想和计划，即目的和过程安排。
  • 系统设计思路（4s分析法）
    • ①场景分析：什么系统，需要哪些功能，多大的并发量；
    • ②存储设计：数据如何组织Sql储存，NoSql储存；
    • ③服务设计：业务功能实现和逻辑整合；
    • ④可扩展性：解决设计缺陷，提高鲁棒性，扩展性。
  • 发现系统瓶颈方法
    • 火焰图分析：单个实例分析，CPU使用，内存使用；
    • 链路追踪：对同一个请求做链路追踪，清楚此请求经过了哪些服务，在每个服务的耗时；
    • 性能测试：挖掘整个系统性能的不足。
  • 保证系统可用性和稳定性的方法
    • 链路梳理：保障核心链路，非核心依赖出错可采取降级处理；
    • 可观测性：链路追踪，核心指标监控，核心业务异常报警；
    • 全链路测试：压力测试：压到甚至超过链路临界点，观测服务是否满足可用性；负载测试：准确测试出链路的负载；容量测试：测试系统整体容量水位；
    • 稳定性控制：系统限流，业务兜底，下游依赖返回错误，从当前服务可返回兜底的数据，熔断降级；
    • 容灾演练：混沌工程，通过注入故障的方式做演练，从而沉淀出应急的操作手册，容灾预案。
• 电商秒杀业务介绍
  • SPU(Standard Product Unit)：标准化产品单元
  • SKU(Stock Keeping Unit)：库存保持单元
  • 秒杀业务特点：瞬时流量高；读多写少；实时性要求高。
  • 场景：
    • 功能：秒杀活动发布，秒杀商品详情，秒杀下单；
    • 并发：万人参与秒杀，QPS 1W+,TPS 1w+.
  • 储存：MySQL → Redis → Localcache.
  • 服务：
    • 子服务：用户服务，风控服务，活动服务，订单服务；
    • 基础组件：ID生成器，缓存组件，MQ组件，限流组件。
  • 扩展：
    • 流量隔离
    • CDN（内容分发网络，提高静态资源缓存访问）
    • 缓存优化
    • 流量管控
    • 数据库扩展（读写分离，分库分表）
    • 服务水平扩展（负载均衡，反向代理）
    • MQ扩展
    • Redis扩展（读写分离，用一主多从集群模式保障可用性和稳定性）
    • 服务垂直扩展（微服务拆分）