互联网总体架构设计篇

序言

  架构是用来唤醒智慧的，期望唤醒和您心中的架构共鸣，今年您在观察什么，希望我们英雄所见略同，有不同的看法欢迎评论留言，如果只是单单因为观点不同就被骂的狗血喷头，这可真是太过幼稚，现在的人太过浮躁，何必呢，有什么事是不能坐下来好好谈谈的？来，给您倒一杯卡布奇诺，咱们慢慢品。

01 互联网发展三阶段

  互联网发展的三个阶段的特点依次是静态化、动态化、万物连接，容易理解，在其发展过程中，互动形式也发生了三个阶段的演进。
  微信和facebook最主要的发明就是群组和朋友圈，但实际上朋友圈不算微信的发明，微博在2.0阶段的feed流就已经做出了朋友圈的雏形。微信最厉害的地方就是群组，把关注的一对一关系，变成了多对多关系，互联网在发展过程中，也形成了以下特点：

• 业务功能越来越多、越来越复杂
• 万物互联、数据量越来越大
• 请求量越来越大、更高的用户体验要求
• 业务快速迭代、持续交付的能力

  做架构的目的不是为了炫技，为了让我们的产品快速迭代，持续交付，降低人力成本，机器成本，提升开发效率，提升运营效率。互联网架构为什么要演进？很显然，需求驱动架构演进。

02 互联网架构演进之路

03 单体架构设计与实践

  单体架构适用场景：

• 业务简单，功能不复杂，研发人员较少
• 创业公司初期
• 性能要求极其苛刻

  单体架构的优点：

• 容易开发
• 容易测试
• 容易部署
• 容易扩展

  单体架构的缺点：

• 系统耦合性高
• 技术选型单一
• 开发效率越来越低下

架构破局：

• 垂直方向拆分（业务维度）例如用户模块，订单模块，商品模块。
• 水平方向拆分（功能维度）垂直拆分后，用户模块依然是一个单体，在功能上继续拆分，网关层，业务逻辑层，数据访问层，数据库怎么拆，架构就怎么拆。

04 水平分层架构设计与实践

  水平方向物理分为多个进程，每层逻辑解耦

• 网关层
• 业务逻辑层
• 数据访问层
• 数据存储层

  任意两层之间加入消息队列都可以从同步变为异步，每层和消息队列都是同步的。消息队列的高效来源于本身的顺序写入。
  业界主流的网关开源组件，没有最好，只有更合适。

  同步架构

  异步架构

• 异步目的：提升吞吐量
• 异步方式：消息队列
• 适用场景一：请求类型（读请求不可以，写请求可以）
• 适用场景二：业务类型（充值场景低并发用同步，社交场景高并发用异步）

  不是所有的请求都可以用MQ,读请求不能用MQ， 因为读请求是想要拿到这次请求的结果，比如说要查询一个用户的信息，瞬时要拿到用户的结果，这个请求通过网关到MQ,返回ok，难道这个用户就叫ok吗？写请求是可以用MQ的，所有的写请求都能用MQ吗？那又回到哲学本质了，所有的所有的一切都是不成立的。不是所有的写请求都可以用MQ的。写请求分两种，一种是对数据一致性强，比如充值场景。这个时候就不能用异步了，用同步架构就好了，一种是对数据一致性弱，比如社交场景可以写异步。也可以从业务的并发量来考虑，并发量低的用同步，并发量高的用异步。
  但是异步架构发生在写入请求后，我在读请求的时候MQ的消息还没有到DB,但是在写入的时候，已经告诉用户已经成功了，这个问题我们回到具体的业务场景。
  在我们发朋友圈的时候，很显然自己对马上要发的朋友圈最感兴趣，你绝对不会说，在发朋友圈之前，在群里去@大家说：我要发朋友圈了，你们来看一下，我相信你一定不会干这个事情，既然你不会干这个事情，你的朋友晚点看到朋友圈也是ok的，那这个时候只要解决自己看的问题就好了，这个时候只需要把本地发送的消息（朋友圈）客户端缓存一下，等到你下次再请求的时候，已经是很多秒以后的事情了，下次再请求的时候，写入的消息已经到DB了，用这种方式来解决用户看到有延迟的问题。但是这样也存在问题，虽然说这次可以骗过用户，但是消息是写到MQ里面的，最终是要把它写入到DB里面去的，但是从MQ到DB过程中，会出现网络异常，消息不合法等，最终消息是没法写入到DB里面去的。
  微信是这样做的，当微信消息（朋友圈）发成功以后，过一段时间如果没有发成功，会在最顶端提示您有一条消息未发送成功，让你重试一下 ，这是依靠微信app和网关的Socket长链接来实现的，一旦业务逻辑层处理失败后，会直接推给客户端，如果http没办法处理，那必须是长轮询来处理。

  异步架构会有一些负面的影响：

• 请求路径边长
• 平均响应延迟变高
• 定位问题变的复杂化
• 运维成本增加

最终我们在实际应用中，同步架构分为四层，异步架构分为五层最合适，MVC这种架构已经逐渐的被淘汰了，在水平分层上选择四层或者5层架构。

  以上两种架构也存在严重的问题：部分层粒度过粗，如业务逻辑层包含了所有的业务逻辑。

  同步水平分层全貌
  真正的APP请求第一步是经过DNS的，DNS通过域名获IP，去请求静态接口和动态接口的数据。静态的资源如CSS、图片是放在CDN上的，通过阿里、腾讯、百度的CDN获取静态图片，如果请求的静态资源在CDN上没有命中，CDN会请求Nginx，Nginx会把静态资源返回给CDN，CDN会把静态资源缓存起来再返回给APP，Object Store（对象存储）同理，常用的对象存储是阿里的Fastdfs和Ceph，规模比较小的话建议用Fastdfs，规模比较大的话，建议用Ceph，但是Ceph会给运维团队增加很大的压力，

05 面向服务架构设计与实践

  58同城的简化模型图：

  为什么SOA不是微服务架构，因为它仅仅做了一个垂直拆分。所以缺点也很明显：

• 每个服务还是单体架构
• 对ESB严重依赖

06 微服务架构设计与实践

  微服务架构即按照水平方向去拆分，又按照垂直方向去拆分

07 服务网格架构设计与实践

08 千亿级互联网案例实践