手把手教你做系统设计和微服务 | 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 8 天 本篇主要分为四个方面:

  1. 系统设计方法论
  2. 电商秒杀业务介绍
  3. 课程实践
  4. 课程总结
  • 为什么要做系统设计

    • 个人?
    • 工作?
  • 系统设计的概念是什么

  • 如何做系统设计

    • 4S分析法
  • 如何分析系统瓶颈和优化

    • 火焰图分析
    • 链路分析
    • 全链路压测
  • 如何验证系统的可用性和稳定性

    • 链路梳理
    • 可观测性
    • 全链路测试
    • 稳定性控制
    • 容灾演练

电商和秒杀

基本概念

  • Spu
  • Sku
  • 秒杀业务的特点

秒杀的挑战

  • 资源有限性
  • 反欺诈
  • 高性能
  • 防止超卖
  • 流量管控
  • 扩展性
  • 鲁棒性

设计秒杀系统

4S分析

  • 场景
  • 存储
  • 功能
  • 扩展

系统架构图

实践

秒杀流程

总结

高性能系统的通用设计思想

微服务架构介绍

系统架构的演进历史

  • 单体架构

    • All in one process
  • 垂直应用架构

    • 按照业务线垂直划分
  • 分布式架构

    • 抽出与业务无关的公共模块
  • SOA架构

    • 面向服务
  • 微服务架构

    • 彻底的服务化

微服务架构概览

  • 网关
  • 服务配置和治理
  • 链路追踪和监控

微服务架构的三大要素

  • 服务治理(本课程内容)

    • 服务注册
    • 服务发现
    • 负载均衡
    • 扩缩容
    • 流量治理
    • 稳定性治理
  • 可观测性

    • 日志采集
    • 日志分析
    • 监控打点
    • 监控大盘
    • 异常报警
    • 链路追踪
  • 安全

    • 身份验证
    • 认证授权
    • 访问令牌
    • 审计
    • 传输加密
    • 黑产攻击

微服务架构原理及特征

微服务架构中的基本概念及组件

  • 服务

    • 一组具有相同逻辑的运行实体
  • 实例

    • 一个服务中的每个运行实体
  • 实例与进程的关系

    • 没有必然对应关系,一般一对一或者一对多
  • 常见的实例承载形式

    • 进程、VM、k8s pod......

服务间通信

  • 微服务之间通过网络进行通信
  • 常见的通信协议包括 HTTP、RPC

服务注册及服务发现

  • 基本问题

    • 服务间调用中,如何指定下游服务实例的地址?
  • 简单方案

    • 直接指定 ip:port?

      • 没有任何动态能力
      • 有多个实例下游实例怎么办?
    • 使用 DNS?

      • 本地 DNS 存在缓存,导致延迟
      • DNS 没有负载均衡
      • 不支持服务探活检查
      • DNS 不能指定端口
  • 服务注册发现

    • 新增一个统一的服务注册中心,用于存储服务名到服务实例之间的映射关系
    • 旧服务实例下线前,从服务注册中心删除该实例,下线流量
    • 新服务实例上线后,在服务注册中心注册该实例,上线流量
  • 微服务流量特征

    • 统一网关入口

    • 外网通信多数采用 HTTP,内网通信多数采用 RPC(Thrift, gRPC)