丨綜合案例電商平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)是如何演變的

這一講會(huì)包含很多架構(gòu)圖，每一張圖都代表了不同時(shí)期的架構(gòu)設(shè)計(jì)，為了方便你更好地理解它們，在每張架構(gòu)圖中，我都用紅色方框圈出了當(dāng)前架構(gòu)存在的問(wèn)題，用綠色實(shí)體部分代表了上一個(gè)架構(gòu)所存在問(wèn)題的解決辦法，希望你聽(tīng)完今天的講解，能夠結(jié)合這些架構(gòu)圖，加深對(duì)技術(shù)架構(gòu)的理解。第一代的系統(tǒng)是一個(gè)單體架構(gòu)，所有的代碼都打包在一個(gè)應(yīng)用里，部署的時(shí)候會(huì)有多個(gè)實(shí)例，我們通過(guò)負(fù)載均衡，把用戶請(qǐng)求分發(fā)到具體的實(shí)例中。這個(gè)時(shí)候，所有的數(shù)據(jù)表還在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)里。這里的問(wèn)題是發(fā)。隨著單體應(yīng)用的體量越變?cè)酱?，這些問(wèn)題也越來(lái)越突出。SOA針對(duì)單體應(yīng)用體量過(guò)大帶來(lái)的問(wèn)題，我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行拆分如在圖中，我們把系統(tǒng)拆分為系統(tǒng)和賬戶系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)（或者說(shuō)服務(wù)）的負(fù)載均衡進(jìn)行相用，這個(gè)時(shí)候，底層數(shù)據(jù)庫(kù)還沒(méi)有拆分，兩個(gè)系統(tǒng)還是同一個(gè)數(shù)據(jù)通過(guò)拆分，系統(tǒng)整體就變成了SOA架構(gòu)，這樣，我們減少了代碼，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)也變得但這里的問(wèn)題是，內(nèi)部服務(wù)通過(guò)中心化的負(fù)載均衡進(jìn)行，中心化的負(fù)載均衡增加了服務(wù)的調(diào)用時(shí)間。此外，在場(chǎng)景下，內(nèi)部的服務(wù)很多，服務(wù)調(diào)用的頻率很高，每秒可能有上百萬(wàn)次，導(dǎo)致了負(fù)載均衡的連接能力不夠。而且負(fù)載均衡是單點(diǎn)，如果它出了問(wèn)題，很容易系統(tǒng)整體的可用性問(wèn)題（即使負(fù)載均衡是多實(shí)例，當(dāng)系統(tǒng)流量很大時(shí)，也會(huì)因?yàn)槟撑_(tái)負(fù)載有問(wèn)題，導(dǎo)致其他節(jié)點(diǎn)壓力增大而引起雪崩效應(yīng)）。務(wù)實(shí)動(dòng)或時(shí)，會(huì)自在進(jìn)行或銷服務(wù)戶端和中，直用服每次無(wú)需過(guò)，如中問(wèn)題只是服務(wù)實(shí)例無(wú)法，或者是已有的服務(wù)實(shí)例無(wú)法注銷，這對(duì)客戶端調(diào)用服務(wù)的影響是非常有限當(dāng)然，通過(guò)中心和更體系化的微服務(wù)框架，我們還可以實(shí)現(xiàn)完善的服務(wù)治理、熔斷、降級(jí)，這些都是對(duì)原來(lái)簡(jiǎn)單的負(fù)載均衡方式的加強(qiáng)，能夠進(jìn)一步提升服務(wù)的可來(lái)越大，單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)（比如Oracle）的性能和容量已經(jīng)需求了。這個(gè)時(shí)候，對(duì)于單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)性能和容量瓶頸，解決的辦法就是，我們對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行垂直拆分為數(shù)據(jù)庫(kù)和賬戶數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣就可以滿足它們各自的容量和性能需求，同時(shí)也避免了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表之間的相互耦合。不過(guò)，新的問(wèn)題又來(lái)了統(tǒng)只有單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)類似，現(xiàn)在系統(tǒng)也只有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，它的性能和容量還是有問(wèn)題，并且數(shù)據(jù)庫(kù)單實(shí)例也帶來(lái)了可用性的問(wèn)題，如果數(shù)據(jù)庫(kù)掛了，相應(yīng)的系統(tǒng)也就不可用。針對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性問(wèn)題，我們可以采用MHA高可用（MasterHighAvailability）方式部署。比如數(shù)據(jù)庫(kù)部署一主多從，通過(guò)MHA機(jī)制，我們可以實(shí)時(shí)檢測(cè)主庫(kù)的可用性，如果主庫(kù)有問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)Failover（故障轉(zhuǎn)移）到的從庫(kù)。另一方面，我們針對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能和容量問(wèn)題，首先我們可以引入緩存先緩存，大大減輕對(duì)底層數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力。然后，我們可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)按照某個(gè)維度（用戶維度），進(jìn)行水平拆分，把數(shù)據(jù)記錄分布到多個(gè)實(shí)例中，最終分散主庫(kù)的寫(xiě)壓力以及數(shù)據(jù)的瓶頸（在上一講中，我已經(jīng)具體介紹過(guò)了，你可以點(diǎn)擊去回顧內(nèi)容）。在實(shí)踐中，我們還可以提供多套水平分庫(kù)。比如說(shuō)，針對(duì)數(shù)據(jù)，我們可以同時(shí)按照用戶維度和商戶維度進(jìn)行水平分庫(kù)，用戶維度的庫(kù)用于前臺(tái)用戶下單的場(chǎng)景，商戶維度的庫(kù)用于商家履單的場(chǎng)景。這里，只有用戶維度的分庫(kù)會(huì)支持寫(xiě)當(dāng)系統(tǒng)體量發(fā)展到了一定程度，我們又碰到了新的問(wèn)題到的機(jī)器部署系統(tǒng)和賬戶系統(tǒng)。對(duì)于單機(jī)房服務(wù)器不夠的問(wèn)題我們?cè)谛路坎渴鹣蒂~戶，為地方所有還是到舊的心，還是在舊的據(jù)庫(kù)戶數(shù)這樣，我們通過(guò)在新機(jī)房部署應(yīng)用，對(duì)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)進(jìn)行水平擴(kuò)展，從而解決了單機(jī)房機(jī)器不足的問(wèn)題。但這里產(chǎn)生了跨機(jī)房的問(wèn)題：首我們一個(gè)，服例一部署在老機(jī)房，一部分部署在新機(jī)房，對(duì)于服務(wù)調(diào)用者來(lái)說(shuō)，它會(huì)同時(shí)新舊機(jī)房的服務(wù)實(shí)例；其次，數(shù)據(jù)庫(kù)部署在老機(jī)房，新機(jī)房的應(yīng)用會(huì)舊機(jī)房的數(shù)據(jù)庫(kù)。這兩種情況，都會(huì)產(chǎn)生大量的跨機(jī)房，我們知道，根據(jù)機(jī)房物理距離的不同，跨機(jī)房訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)在數(shù)十毫秒到數(shù)百毫秒之間，是機(jī)房?jī)?nèi)部通信耗時(shí)的上千倍，這會(huì)對(duì)能產(chǎn)生很大影響，而且跨機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)可用性也經(jīng)常是一個(gè)問(wèn)題。為了避免服務(wù)的跨機(jī)房，我們?cè)谛聶C(jī)房也單獨(dú)部署了服務(wù)中心，個(gè)機(jī)服務(wù)到同機(jī)房的中心。這樣，客戶端的服務(wù)調(diào)用會(huì)路由到同機(jī)房的服務(wù)端，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)調(diào)用的本地化，大大降低了跨機(jī)房通信帶來(lái)的延時(shí)和不可用性問(wèn)題。隨著業(yè)務(wù)越來(lái)越復(fù)雜，新的問(wèn)題又來(lái)了：系統(tǒng)會(huì)依賴很多周邊服務(wù)。比如下單我們給用積分，系同步積分。但步調(diào)分服一方面會(huì)影響下單的性能，另一方面如果積分服務(wù)不可用，會(huì)導(dǎo)致的下單功能失敗。對(duì)于外部服務(wù)依賴的可用性問(wèn)題，我們的解決辦法是，針對(duì)這些外部依賴進(jìn)行分級(jí)管理?yè)?jù)依賴功能的重要性不同，把它們分為強(qiáng)依賴和弱依賴。對(duì)于大量的弱依賴，我們以異步消息過(guò)柔性事務(wù)來(lái)保證數(shù)據(jù)的最終一致性，這樣大大提升了系統(tǒng)的性能和可用性。不過(guò)，這里存在的問(wèn)題是，新機(jī)房的系統(tǒng)和賬戶系統(tǒng)都在老機(jī)房的數(shù)據(jù)庫(kù)，有跨機(jī)房數(shù)據(jù)庫(kù)的性能問(wèn)題，以及老機(jī)房整體故障帶來(lái)的可用性問(wèn)題。比如說(shuō)，機(jī)房斷電，通針對(duì)機(jī)房整體不可用的問(wèn)題，解決方案是，我們?cè)诙鄠€(gè)機(jī)房做對(duì)等的部署、中心和數(shù)據(jù)庫(kù)，機(jī)房之間不產(chǎn)生直接的相互依賴，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)房級(jí)別的水平部署。如果系統(tǒng)的單元化做得完善，我們還可以進(jìn)一步支持虛擬機(jī)房統(tǒng)的各種異常情況。另外，最近幾年，容器化技術(shù)的發(fā)展很快，原來(lái)很多的平臺(tái)都是基于虛擬機(jī)部署，現(xiàn)在也紛紛改造為用Docker+K8s的方式部署，這大大提升了資源的利用率、系統(tǒng)的彈性伸縮能力。在資源瓶頸時(shí)，你可以考慮用這種方式來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)的部署。今天，我基于一個(gè)簡(jiǎn)化的系統(tǒng)模型，與你了平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)發(fā)展過(guò)程，我們是如何通過(guò)一步步的架構(gòu)升級(jí)，解決系統(tǒng)各個(gè)階段出現(xiàn)的高可用、高性能和可伸縮問(wèn)題的，相信你現(xiàn)在對(duì)技術(shù)架構(gòu)如何應(yīng)對(duì)各種系統(tǒng)性，有了更深入的認(rèn)識(shí)。值得注意的是階段，對(duì)系統(tǒng)的要求都是不一樣的，這里我給出的只是典型的問(wèn)題和解決，希望你在 售賣。頁(yè)面已增加防盜追蹤，將依法其上一 18|可伸縮架構(gòu)案例：