易扩展高可用的分布式订单系统架构设计
易扩展高可用的分布式订单系统
架构设计
目录
摘要 (4)
一、简介 (5)
二、业界现状 (6)
三、系统架构 (8)
3.1、交易单元 (9)
3.2、订单号 (9)
3.3、路由信息表 (10)
3.4、代理服务 (11)
3.5、交易单元 (11)
3.6、事务 (12)
3.7、订单重试 (13)
3.8、健康度检查服务 (13)
四、订单流程 (13)
4.1、创建订单 (14)
4.2、更新订单 (15)
4.3、查询订单 (15)
五、架构特性 (16)
5.1、线性扩容 (16)
5.2、故障压缩 (16)
5.3、差异服务 (16)
5.4、冷热分离 (17)
5.5、灰度控制 (17)
5.6、热点均衡 (17)
六、备份、容灾和恢复 (17)
6.1、备份 (17)
6.2、数据一致性 (18)
6.3、容灾 (18)
七、架构缺点及改进 (18)
八、总结 (19)
摘要
伴随着移动互联网的高速发展、中国第三方支付的快速增长，以及丰富的移动支付产品，深刻改变和培育了中国人民的无现金生活方式，也极大的推进了整个社会经济的发展。对于支付宝和微信支付这样的国民应用，海量交易带来的系统可用性问题成了关乎国计民生的问题。作者在2016 年到2018 年有幸参与了微信支付的核心系统的部分开发和改进，也切实感受到支付系统可用性关乎每个产品使用者的产品体验。
支付宝作为国内的另一个电商和支付巨头，他们走出一条自研高可用分布式存储系统的道路，在存储层应对了海量的电商交易和双11 交易海啸的冲击，作者对于支付宝如何解决无状态服务的可用性工作不太了解。本文结合作者在微信支付参与的核心订单系统的可用性治理的相关项目的经验，思考和总结海量交易所带来的扩容、成本、容灾和灰度等问题及解决方案，提出了一种基于MySQL 单机存储引擎，业务和存储强耦的易扩展、高可用的分布式订单系统方案。
本文主要讲述了基于交易单元构建的高可用分布式订单存储系统，交易单元是由无状态服务和有状态存储服务组成的交易单元架构的基本单元，通过交易单元可以实现线性扩缩容的能力；在下单时通过订单重试的操作可以允许一次下单重试更换到可用的交易单元，这样可以应对少数交易单元不可用带来的下单不可用问题；同时基于交易单元的架构也带来了冷热分离、故障压缩、差异服务、热点均衡和灰度控制的能力。基于交易单元化的架构虽然带来很多优点，但同时也造成业务和存储强耦合问题，另外业务开发人员在开发时也需要了解整体架构而不能更加专注业务逻辑，让真正专业的架构师在架构层面进行脱离业务的可用性治理。
关键词- 订单系统、高可用、易扩展、分布式、订单重试、交易单元、海量存储
一、简介
随着移动支付的飞速发展，移动支付用户量持续增加，移动支付已悄无声息的融入到国民的生活并且产生重要的作用。在支付系统中，一笔交易往往需要多个相关系统的协作完成，其中包括支付产品系统、订单交易系统、风控系统、支付系统、账号系统、商户系统、账户系统和清结算系统等等。在一个交易系统中一笔交易是通过一笔订单进行标识的，订单系统需要提供创建订单、支付订单、查询订单、关闭订单和订单退款的能力。订单系统作为其它系统的依赖系统，它的可用性将直接影响整个交易系统的可用性。交易系统的可用性将直接影响用户的交易体验和整个品牌的口碑。
传统的银行都是基于大型的商业服务器和正版授权的数据库软件构建自己的交易系统，互联网有别于传统银行，往往是采用小型廉价的商业服务器和开源的数据库软件构建自己的交易系统。另外传统银行的交易系统是集中式的，而互联网企业多采用分布式系统构建自己的系统，这样对数据的一致性、灾备、可用性提出更高的要求。对于大型企业或者第三方数据库公司，它们会研发一些自己的分布式数据库存储，例如OceanBase、TiDB 等。但是很多企业还是会采用开源的MySQL 作为自己的数据库系统，一种基于MySQL 实现的易扩展、高可用支持海量存储的订单交易系统对于一个企业也是一种很好的方案选择。
本文会讨论一种基于MySQL 构建的海量订单交易系统，高可用和易扩展作为整个系统两个主要特征。为了达到整个系统的高可用，可用性主要包含三种改进：
?通过使用DBProxy 来进行数据库的快速切换解决存储不可用。
?通过交易单元化进行物理隔离防止单存储故障导致的不可用扩散。
?在系统顶层通过订单重试来降低逻辑服务和存储不可用带来的影响。
为了解决系统的容量，主要通过交易单元的水平扩展来扩充整个系统的容量，同时交易单元化的结构可以很好的解决数据冷热分离的问题。在系统的垂直方向整个系统主要分为代理层、
逻辑服务层和存储层；系统在水平方向是由众多物理隔离的交易单元组成的，一个交易单元包含了对应的逻辑服务和存储，同时交易单元也是水平扩展的基本单位。
本文主要先描述整个系统的整体架构，接下来会描述传统架构中存在问题并提出对应的解决方案，然后会讨论整个架构对可用性和易扩展的实现细节以及交易单元化架构带来的优点和缺点。
二、业界现状
交易系统的可用性主要分为无状态服务的可用性和有状态存储的可用性，无状态服务的可用性相比更容易解决，而有状态存储服务的可用性则成为整个交易系统的核心瓶颈。为了解决有状态存储服务的可用性，业界也研发了很多的金融级分布式系统存储方案。例如Google 的Bigtable、MegaStore 和Spanner；Facebook 的MyRocks；阿里的OceanBase 和X-Engine；腾讯的TDSQL；PingCap 的TiDB。这里的存储主要分为两个大的方向：基于关系型数据库构造建分布式关系型存储系统和基于NoSQL 构建的分布式存储系统。分布式关系型存储系统如OceanBase、MyRocks 和TDSQL 等；分布式NoSQL 存储系统如：Spanner、X-Engine 和TiDB 等。
近代互联网时代，Google 的存储技术是整个互联网行业的技术标杆，其发表的GFS、Bigtable 和Spanner 等一些列技术成果，奠定了近几十年的存储发展方向。其存储系统也经历Bigtable、MegaStore 到Spanner 的演化，并且Spanner 是第一个把数据分布在全球范围内的系统，并且支持外部一致性的分布式事务。不管是在存储的理论研究和技术实现，Google 都是这个时代的拓荒者。
Facebook 作为一家技术实力同样强劲的互联网厂商，MyRocks 是Facebook 开发的一款基于RocksDB 的开源MySQL 存储引擎，并且已经稳定支撑Facebook 的海量业务，并作为Facebook 的MySQL 的主分支。
阿里作为中国电商的代表性公司每天都会面临海量的交易，虽然海量交易代表业务的快速增长，但也会对整个交易系统的可用性、扩展性、一致性、性能等提出了更高的要求。在中国移动支付整体快速增长以及阿里的双11 活动的推动下，阿里的交易系统也在一次一次的交易海啸中快速成长起来。阿里整个集团不仅完成了去IOE，也完成存储的自研，以及到打磨成为业界顶尖的互联网分布式金融存储产品。阿里目前分布式存储产品有完全自主研发的金融级分布式关系数据库OceanBase 和阿里数据库产品事业部自研的OLTP 数据库存储引擎X-Engine 等。OceanBase 作为完全自主研发的金融级分布式关系数据库，支持强一致、高可用、高扩展、高性能、高度兼容和低成本等特性。OceanBase 是基于单机关系型数据库，根据数据特性分为基线数据和更新数据构建的一种类Bigtable 的分布式存储系统；而X-Engine 定位于为阿里云上的公有云客户提供低成本高性能的数据库服务。X-Engine 采用了基于LSM Tree 的分布式架构，通过优化和借助硬件加速从而提供更低成本下的高性能的读写的OLTP 存储解决方案。
伴随着微信支付的快速发展，以及用户持续增长和交易量的增长。腾讯的财付通作为支付底层的服务提供者有自研的金融级分布式数据库TDSQL，不仅支撑微信红包业务，也在腾讯云为更多的企业用户提供分布式数据库解决方案。由于历史原因，微信支付的核心订单系统没有将所有的可用性转移到分布式存储系统，而是走出了一条基于单机关系型数据库，业务和存储强耦的高可用订单系统方案。本文的方案是基于微信支付的方案总结和抽象的方案，虽然没有采用一些分布式存储方案，但它同样可以达到高可用，线性扩容的能力。
除了阿里和腾讯，PingCap 是一家专注开源的新型分布式数据库公司，其研发的分布式关系型数据库TiDB 项目具备分布式强一致性事务、在线弹性水平扩展、故障自恢复的高可用、跨数据中心多活等核心特性，并提供HTAP 的一站式解决方案。虽然TiDB 没有海量的交易，但作为一家专注存储自研的公司，代表了中国自研存储的努力和崛起。
三、系统架构
通过上节的描述，订单交易系统的可用性更加聚焦在有状态存储服务的可用性，一些高可用、强一致的分布式存储方案可以解决问题。也正如前面提到，本文提出的系统没有采用高可用、强一致分布式存储系统，而是采用了基于单机存储，存储和业务强耦的一种订单可用方案。这里的方案也可以为一些想构建高可用、线性的订单存储，而没有分布式存储系统开发能力的企业提供一些借鉴。
图1: 订单系统架构概览
如图1 所示的整个系统的简要结构，整个系统是由代理层和若干的交易单元共同组成的，每个交易单元内包含无状态的逻辑服务和有状态的存储。整个系统在垂直方向分为三层：代理
层、逻辑服务层和存储层。其中，代理层主要功能包含订单路由和订单重试、逻辑服务层聚合业务特性、数据的增删改查和单机事务等、存储层负责数据的存储；在水平方向是由多个可动态扩缩的交易单元组成。
3.1、交易单元
交易单元是系统构成的基本单元，可以通过交易单元的逻辑聚合实现读写分离、冷热分离、差异化服务、和提升版本发布质量等。整个系统的容量是通过动态的添加和删除交易单元来达到容量的动态扩缩容；系统的可用性通过对存储不可用问题提出针对性的解决方案和优化来提升整个系统的可用性。
系统中各交易单元是物理隔离的，如果存在交易单元不可用，在代理层可以通过跳过不可用交易单元保证订单的创建和订单支付有很高的可用性。交易单元不可用还是会影响该交易单元内的订单查询和订单退款，实际中订单查询和订单退款相比订单创建和订单支付可以更加柔性和更好的容忍度。通过上面的描述整个系统通过无状态的代理层和订单重试共同保证系统的创建订单和支付订单有很高的可用性。交易单元内的无状态逻辑服务采用多机部署，这样一个交易单元内所有逻辑服务同时不可用的概率将会降低，通过选择合适的副本数可以提高整个条带的可用性；交易单元内的存储也是多机部署，一主多备可以保证集群的数据的灾备和可用性，集群内的主备之间采用半同步保证数据的最终一致（或者采用基于Paxos 改造BinLog 的强一致数据存储，例如PhxSQL 等）。
3.2、订单号
基于业务和单机存储强耦的订单存储方案，本质是将存储层的分布式方案上移到业务层进行实现。对于通用分布式存储系统中主键的概念，在分布式订单存储系统中可以天然的使用订
单号来代替。存储的分布式一般采用基于Range 或者Hash 的分片方案，一般先生成好一个全局唯一的主键，然后根据主键决定好数据所在的分片，我们称之为分片先绑定。文章中提出的方案是，通过随机在所有可用的分片中随机选取一个作为当前单号所在的分片，然后将分片的编号记录在到订单号中并进行订单的创建，我们称这种方案为分片迟绑定。
订单号= (版本号，交易单元编号，时间，订单编号)
订单号主要由版本号、交易单元编号、时间信息和订单编号组成。其中版本号用于控制订单号的版本升级；交易单元编号存储了数据所在的交易单元，根据交易单元编号进行路由；时间信息用于记录单号的生成时间，根据时间和访问频率决定数据冷、热和温的程度；订单编号用于保证订单号在全局的唯一性，根据我们的交易单元方案可以降级到(交易单元编号，时间信息，订单编号) 唯一即可，这样订单编号只需要在一个交易单元内唯一即可。同时会降低对全局唯一序号生成器的依赖，这样每个交易单元都可以使用交易单元内的序号生成器进一步提高整个系统的可用性。
3.3、路由信息表
路由信息表维护了每个交易单元的路由信息，每条路由信息维护了每个交易单元的编号、逻辑服务的地址和端口、存储服务的地址和端口、交易单元是否可用、交易单元的冷、热、温等情况、以及所属分区。如表1 所示，交易单元编号是一个增长的ID，没新增一个交易单元就自增的为交易单元分配一个新的ID；分区是交易单元的逻辑聚合概念，我们可以根据聚合的分区构建重点商户分区、普通商户分区、预发布分区和冷分区，从而提供差异服务、冷热隔离等能力。
每个交易单元都有自己的对应的逻辑服务和存储服务，通过配置的地址我们可以在逻辑上形成逻辑隔离的交易单元，如果机器也不混合部署和重复使用，交易单元在物理上也是隔离的。可用状态表明当前交易单元是否可用；冷热状态表明DB 中数据的时间特性，我们粗略分为冷、热和温三类。
3.4、代理服务
代理服务作为整个订单系统的入口，需要提供下单、支付、查单和关单等接口。下单属于创建订单，支付和关单属于更新订单，查单属于查询订单。下单的时候，代理服务需要正确和均匀的选择交易单元，并在某些交易单元不可用的情况下进行订单重试保证有限订单重试次数内可以找到可用的交易单元。
对于支付、查单和关单需要正确解析单号中的交易单元信息，进行正确的路由。由于代理服务是无状态的逻辑服务，为了提高代理服务的可用性，通过水平部署多个代理服务实例可以解决。假定同一时刻只有有限个代理服务实例同时不可用，业务方在一次请求中进行失败重试便可将请求路由到其它正常的代理服务，从而保证代理服务具有较高的可用性。
3.5、交易单元
传统的基于MySQL 的系统架构中为了扩充系统的容量一般会采用水平的分库分表策略，通过对主键进行哈希将数据分布在不同的机器上从而提升系统的容量。例如实际系统假定有8 组DB，可以将主键按8 求余进行存储，但是这样的方案存在两个缺点：冷热分离和翻倍扩容。在订单系统中，订单记录在一段时间之后很少会进行订单查询和订单退款，所以具有明显的冷热特性。为了更好的利用机器资源，一般会将冷数据进行分离并存储到低成本的机器进行存储和访问。对于上面的Sharding 模式，我们需要按天建表进行冷数据分离。对于上面的Sharding 模式，扩容的时候会选择将DB 的数量增加到16 组，需要将扩容的数据拷贝一份到新的机器上，然后根据16 进行请求重新计算路由，上面的过程被称作翻倍扩容。上面的翻倍扩容对于实时订单系统是无法忍受的，我们更希望对系统的容量进行线性扩缩容，同时不需要影响已经生成的订单。
为了更好的支持冷热数据分离和线性扩容，我们提出基于交易单元的动态扩容架构。一个交易单元作为存储的基本单元，其中包含了无状态的逻辑服务和有状态的存储，通过增加和减少交易单元的数量进行线性的扩缩容。
3.6、事务
对于交易系统很多场景下会面临需要操作多个资源同时成功或者失败，如转账、多个单据状态的同时扭转等。在单机关系型数据中我们会使用单机事务来进行解决，同样对于分布式系统需要系统具备分布式事务的能力。由于分布式事务的实现复杂、性能低下等特点，在业务系统中往往会将分布式事务转化为单机事务进行解决，或者将分布式事务根据核心程度划分为主事务和次事务，通过将次事务通过异步组件进行异步补偿完成整个事务。另外，由于交易系统一笔交易往往会操作多个相关的交易单据，我们可以将相关的多个单据部署在同一个分片，这样就可以转化为单机事务进行解决。
通过上面的分析，我们将系统的事务转为交易单元内的单机事务和跨交易单元的异常补偿事务，这样各个交易单元就可以充分解耦做到物理和逻辑的隔离。
3.7、订单重试
在进行下单前，系统中存在一个交易单元健康度的检查服务，它会实时模拟真实订单探测和收集交易单元的健康度、耗时等情况。另外，在某些情况下需要手动屏蔽不可用或者可用的交易单元(如增加或减少订单重试，冷热分离等场景)。在下单的时候，代理服务结合交易单元健康度、黑名单等信息，并在可用的交易单元内根据短期内每个交易单元的请求量选择一个可用的交易单元，然后根据订单号到对应的交易单元生成订单。
如果第一次成功，则直接返回订单号；如果没有成功，此时可以屏蔽掉当前的交易单元，进一步在剩余的可用交易单元内选择一个可用的交易单元，直到重试到达上限。我们称上面不断重试寻找可用交易单元的过程为订单重试，订单重试主要是通过有限次重试跳过不可用交易单元而保证下单操作的高可用。
3.8、健康度检查服务
交易单元健康度检查服务是所有交易单元的观察者，它通过周期性模拟真实的交易探测每个交易单元的可用性和耗时等情况。根据健康度检查服务提供的交易单元可用和耗时信息可以在下单的时候以更高的概率选到可用的交易单元而有效的屏蔽掉不可用的交易单元。交易单元的是否可用也需要提供好的评价策略和兜底方案，防止网络持续抖动时造成过探测导致所有交易单元的不可用。
四、订单流程
对于订单系统，作为支付系统的核心流程，往往需要提供创建订单、更新订单和查询订单的能力。对于订单的复杂查询，为了不影响实时交易链路的可用性，会采用将备机的数据通过可靠的异步组件同步到非实时的数据库进行复杂查询或者统计等操作。
下面会介绍基于上面的交易单元化架构的创建订单、修改订单和查询订单的流程：
4.1、创建订单
如表2 所示的流程，主要由入口的路由服务完成订单号的生成以及交易单元不可用时的订单重试操作。
表2: 创建订单流程：
a. 业务方调用代理服务提供的下单接口进行订单创建。
b. 代理服务访问订单重试健康度检查服务获取当前交易单元的状态及耗时。
c. 根据订单重试健康度信息、交易单元黑名单和交易单元路由表决定候选的可用交易单元。
d. 结合近期每个交易单元的请求数，然后随机选择一个可用交易单元作为本次写入的交易单元。
e. 调用序列号发生器接口获取全局唯一的订单编号。
f. 根据版本号、时间信息、交易单元编号和订单编号，生成订单号。
g. 代理服务根据路由信息表在逻辑服务地址中随机选择一个地址，并发出请求。
h. 逻辑服务根据路由信息表获取存储主机的地址，并建立连接创建订单。
i. 如果上述过程成功，则返回订单号; 否则，跳转到2 执行订单重试流程，直到成功或者重试次数到达上限。
这样可以保证创建订单的一个高可用，即使存在若干不可用的交易单元整个系统还是可以进行下单操作。
4.2、更新订单
如表3 所示的流程，当业务在下单流程获取订单号之后，业务方携带单号，代理服务解析单号中的交易单元编号，就可以保证请求在对应的交易单元内进行请求，并正确找到对应DB 的信息。
表3: 更新订单流程：
a.业务方调用代理服务提供的支付、关单或者退款等接口进行订单更新。
b.代理服务解析订单号中的交易单元编号。
c.根据交易单元编号查询路由信息表获取逻辑服务的地址，并发出请求。
d.逻辑服务根据路由信息表获取存储主机的地址，并建立连接更新订单。
e.如果成功; 则返回成功; 否则返回错误。
4.3、查询订单
对于订单查询，我们可以将查询分为实时的读请求和非实时的读请求。实时的读请求读取主库的数据，主要为核心链路提供准确的数据查询；非实时的读请求读取备库的数据，主要为核心链路提供降级的备机读取以及非实时链路的读取。
表4: 查询订单流程
a.业务方调用代理服务提供的实时或非实时查询接口进行订单查询。
b.代理服务解析订单号中的交易单元编号。
c.根据交易单元编号查询路由信息表获取逻辑服务的地址，并发出请求。
d.逻辑服务根据路由信息表获取存储主机的地址，并建立连接查询订单。
e.如果成功; 则返回成功; 否则返回错误。
如表4 所示的流程，当业务在下单流程获取订单号之后，业务方携带单号，代理服务解析单号中的交易单元编号，就可以保证请求在对应的交易单元内进行请求，并正确找到对应DB 的信息。
五、架构特性
5.1、线性扩容
对于海量交易的系统，线性扩容成为一个重要的特性。线性扩容给整个系统提供了更多的灵活性以应对特定时期的交易洪峰，并且能通过简单的扩缩容取得交易处理能力和成本的平衡。对于业务可能快速持续增长的系统，线性扩容能力可以应对不必要的系统重新设计和重构。5.2、故障压缩
由于各交易单元是逻辑和物理隔离的，不管是由于交易单元内DB 导致的故障或者灰度发布导致的故障，相应的故障只会压缩在该交易单元内，不会扩散导致整个系统的雪崩。通过统计我们可以简单估算每个条单不可用的概率，然后估算整个系统不可用的概率。
5.3、差异服务
根据我们抽象的交易单元概念，我们可以再聚合某些交易单元为一个分区，某些商户的请求只可以落在某些分区的交易单元内。这样不同的分区提供不同的机器、带宽等，可以实现对重点商户和非重点商户的差异化服务。
5.4、冷热分离
当系统某些交易单元的容量到达预警值，或者其中的数据已经超过某个冷却阈值。我们可以将交易单元变为只读和可更新，但不能再进行数据的写入。等到数据的访问量下降到某个阈值后，可以将交易单元内的全量数据停写后拷贝到冷库，然后修改交易单元路由信息中的存储服务地址为冷数据所在的新机器的地址。然后删除旧机器上的数据并新增一个空的交易单元，这样就可以简单的完成冷热数据分离，同时上面的过程可以实现完全自动化。
5.5、灰度控制
在互联网系统的可用性问题中，统计发现很多版本的问题可以通过合理的灰度提早发现和解决。基于交易单元的架构可以轻松的构建预发布环境，预发布环境通过后可以控制新版本先对某些生产交易单元进行灰度发布，然后逐步灰度到所有的交易单元。同时还可以通过控制某些交易单元的请求量从而可以做到更细粒度的灰度。
5.6、热点均衡
在选择分区的时候，可以统计近期每个交易单元创建的订单数作出一个合理的交易单元选择，从而达到最大程度的数据均衡，避免传统分片模式下数据倾斜的问题。
六、备份、容灾和恢复
6.1、备份
为了应对机架级不可用、机房级不可用和城市级不可用，需要通过数据备份进行容灾。可以根据业务的容灾选择合理的容灾级别，通常业务会选择一主两备的三机备份策略。
6.2、数据一致性
如果采用MySQL 作为交易单元内的存储引擎，MySQL 支持同步复制、异步复制、半同步复制、增强半同步复制和MGR(MySQL Group Replication)。通常我们很少采用同步和异步复制，在MySQL5.7 增强半同步之前DBA 多会采用半同步复制，但如果主机宕机切换到备机会出现一定的数据不一致。为了解决半同步带来的问题，MySQL5.7 之后推出了增强半同步。但是MGR 是基于Paxos 的强一致复制方案，但是MGR 业界的互联网公司却很少有公司采用。
6.3、容灾
我们假定所有的机房都在一个城市内的不同机房，为了应对城市内的机房级不可用，我们需要将三份数据分布在同城的三个不同机房内，同时保证每个机房内有相同的主机和备机的数量，对机房级进行负载均衡。当出现机房级以及机房级以下的不可用，可以快速的进行主机切换保证业务的可用性，如果出现整个机房的不可用最多会损失1/3 的交易量。但是对于交易单元化的架构，我们可以快速调整交易单元路由信息表将不可用的交易单元进行屏蔽，这样只会有一个短暂的不可用。
七、架构缺点及改进
a. 对于分布式事务不太友好。
b. 其实可以将更多的能力下降到存储进行解决，这样对业务人员的架构能力提出较高的要求。
c. 如果现行系统进行改造的成本过高。
八、总结
上文首先描述了基于单机MySQL 构建的业务和存储强耦合的高可用海量分布式订单系统，基于抽象的交易单元概念使得整个系统架构天然具备了一些线性扩容、故障压缩、冷热分离、灰度控制、差异服务和热点均衡等能力。虽然不同于支付宝通过强一致分布式存储系统来保证分布式存储服务的高可用，但这种构建于单机MySQL 的架构更加适合没有独立研发分布式存储的企业。从目前业界存储演进的方向来看，强一致的分布式关系型数据存储系统还是业界努力的方向。
参考文献：
? Paxos Made Simple - Leslie Lamport
? The Part-Time Parliament - Leslie Lamport
? In Search of an Understandable Consensus Al- gorithm (Extended Version)
? Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data
? Spanner: Google’s Globally-Distributed
? http://myrocks.io
? https://https://www.360docs.net/doc/239736707.html,
? X-Engine: An Optimized Storage Engine for Large-scale E-Commerce Transaction Processing
? https://https://www.360docs.net/doc/239736707.html,/docs-cn/
? https://https://www.360docs.net/doc/239736707.html,/document/product/557
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信贷管理系统架构设计及建设项目解决方案
XX消费信贷管理系统架构设计及建设项目 解决方案
目录 1 概述 (4) 1.1 文档目的 (4) 1.2 背景与建设目标 (4) 1.3 设计规范与约束 (4) 1.4 参考资料 (5) 1.5 述语 (5) 2 架构需求分析 (6) 2.1 消费贷关键业务场景分析 (6) 2.1.1 场景：申请 (6) 2.1.2 场景：电核 (6) 2.1.3 场景：审批 (7) 2.1.4 场景：面签 (8) 2.1.5 场景：还款计划与费率计算 (9) 2.2 消费贷业务特征 (9) 2.3 设计目标与原则 (9) 3 架构设计 (11) 3.1 系统业务架构 (11) 3.1.1 业务模式 (11) 3.1.2 业务流程 (11)
3.1.3 功能划分 (12) 3.2 系统逻辑架构 (13) 3.2.1 功能层次划分 (13) 3.2.2 功能层次关系 (14) 3.3 系统技术架构 (15) 3.3.1 子系统划分 (15) 3.3.2 技术选型 (17) 3.3.3 技术架构分层 (17) 3.3.4 关键技术点 (19) 4 功能设计 (23) 4.1 功能模块划分 (23) 4.2 功能结构设计 (24) 5 非功能设计 (27) 5.1 性能设计 (27) 5.2 安全设计 (27) 5.3 容错设计 (28)
1概述 1.1文档目的 《架构设计说明书》用于确定消费信贷系统的整体架构，明确业务功能结构、技术方向、以及设计原则，为后续阶段进行概要设计、详细设计、编码开发以及测试提供方向性、原则性的指导。 消费信贷系统主要针对消费金融公司、银行消费信贷部门的业务运营需求而设计，本说明书将从消费贷业务特征分析为切入点，从业务架构、逻辑架构、技术架构等多个维度，逐步分析采用何种技术架构可以在最大程度地满足现有业务需求的同时，也能兼顾将来一段时间内的业务发展变化。 1.2背景与建设目标 基于国内整体消费金融业务的发展情况和银行关注消费金融的程度，以及国家加速发放消费金融牌照的趋势，为了能够抢占消费系统服务市场份额，特别研发新一代消费信贷管理系统。消费系统建设整体目标如下： 1、建立先进、有效、多类型的进单渠道，并建立与渠道的沟通方式，以扩大与外部合作机构、消费者的联系和服务质量；扩大客户群体和异地服务的能力。 2、为了支持消费贷款业务短、平、快、业务量大等情况，建立适合的业务处理流程。实现业务的精细化管理、统计分析、监测、审批、控制的电子化和自动化，提供存储、汇总、收集、反映，为各层次的经营管理者提供监控、决策、分析、预警等功能，为信贷业务的创新、经营决策提供充分的信息支持。 3、高效的影像审批流程：通过消费信贷管理系统和影像系统的整合，以及通过系统提供在线通知、在线打印等自动化功能，实现业务审批模式的突破，满足消费业务
企业订单管理系统项目设计方案
企业订单管理系统项目设计方案 第1章概述 1.1 课题背景 目前国内企业在管理销售方面还处在比较低的水平。大多数企业在生产和购进货物后，只是将销售用手写式的记录和简单的管理。进入信息社会后，随着企业销售订单的增多，带的麻烦也逐渐增多，管理方面也得不到很好的解决方法，使得大量的数据丢失，使企业造成了很大的损失。Internet已经成为人们生活、工作、学习越来越离不开的平台，在网上进行下单，交易可以更好方便，同时减少了纸质交易资料的管理工作，将全部交由数据库进行保存。 1.2 项目开发的目的及意义 建立一个基于B/S架构的企业订单系统，实现信息网络化.通过较丰富的功能将Web的技术特点体现出来。该系统可供注册用户登录使用.登录者可以查询商品以及下订单，可以通过此网站管理供应商、商品、订单等操作，实现增删改查的操作，方便网站的管理与维护。要实现这样的功能，离不开后台数据库的支持。本系统中数据库采用了MYSQL作为后台数据库，通过JDBC进行连接，通过SQL 语句进行需要的增删改查功能，使得系统与数据库完美结合。整个页面由JSP技术进行开发实现，主要由Web页面生成与JS技术结合JavaBeans技术实现组件重用两部分组成。 本设计主要完成客户端，Web服务器端应用程序和数据库的制作，实现企业订单系统的创建，用户注册/登陆、对记录信息进行添加，删除，修改等功能。实现与完善整个基于B/S企业订单管理系统的组织建立和测试工作。 利用SUN公司推出的强大应用程序开发软件Java，结合有关管理规范的知识和实际调研的结果，进行了对“企业订单管理系统”的开发。该系统具有操作简单性、稳定性、安全性和友好性的优点，给用户呈现出满意的界面。 1.3 国内外动态分析 在国外，企业订单管理系统的发展非常迅速，在网上进行交易，进行订单的管理非常先进，减少了大量人工工作，同时减少了纸质管理中容易出现的一些错误。 目前，我国企业订单管理系统的管理还比较落后，很多企业还停留在纸质的订单管理。企业需要扩大客户数量，就要做好财务的收付工作和产品的管理，同时做好交易数据的管理。面对来自全世界的竞争和挑战，国内企业需要加强自身的管理，自己的信息化水平，更好的管理自己的数据，所以B/S的企业订单管理系统可
存储系统设计方案
目录 第1章. 概述 (2) 第2章. 存储网络方案 (3) 2.1. 存储系统目标 (3) 2.2. 需求分析 (3) 2.3. 方案设计 (5) 2.3.1. SAN拓朴结构 (5) 2.3.2. 核心存储产品 (6) 2.4. 方案分析 (6) 2.4.1. 基于SAN的存储解决架构 (7) 2.4.2. ADIC StorNext软件解决了SAN中异构平台间的数据共享 (7) 2.4.3. 采用以数据和存储为中心的SAN存储解决架构的优势 (8) 2.4.4. 基于SAN的备份 (9) 2.4.5. 存储阵列的选型 (10) 2.4.6. 光纤通道交换机的选型 (12) 2.4.7. HBA光纤卡的选型 (13) 2.4.8. SAN的管理软件的选型： (13) 第3章. HDS9500V产品综述 (14) 3.1. HDS 9500V产品硬件介绍 (15) 3.2. HDS 9500V产品软件介绍 (17) 3.2.1. 存储资源管理解决方案—Resource Manager (17) 3.2.2. 通道负载平衡解决方案—Dynamic Link Manager (18) 3.2.3. 业务连续性解决方案--ShadowImage (19) 3.2.4. 数据远程备份管理系统件 -- TrueCopy (19) 3.2.5. HDS安全管理软件 SANtinel Software (19) 3.2.6. HDS FlashAccess软件对系统性能的贡献 (20) 第4章. HDS TrueCopy容灾系统详细介绍 (22) 4.1. HDS TrueCopy 系统部件 (22) 4.2. 磁盘卷组的状态 (23) 4.3. HDS Truecopy同步方式 (26) 4.3.1. 高可靠性方案： (27) 4.3.2. 高可用性方案 (27) 第5章. HDS 数据迁移方法 (28) 5.1. 数据迁移 (28) 5.2. 数据迁移的难题 (29) 5.3. 数据迁移相关因素 (29) 5.3.1. 数据的保护 (29) 5.3.2. 在线或离线迁移 (29) 5.3.3. 维护时间窗口 (29) 5.3.4. 迁移技术 (29) 5.3.5. 计划和应用停顿的容忍程度 (30) 5.3.6. 测试需求 (30)
按订单生产管理解决管理 的方案
●方案概述 一般按订单设计（ETO-Engineering to Order ）性质的企业，都会根据客户的需求进行个性化定制研发和生产，每个订单就是一个项目，整个业务过程按项目方式运作。对于这类企业，由于ERP和OA存在先天性的不足。ERP无法对跨部门的信息流进行有效的管理和实现整体业务的系统管理和跟踪；OA也只是侧重于行政审批流程，无法与公司核心的业务紧密衔接，管理的深度和广度不够。所以按订单设计性质的企业在信息化建设方面就需要另辟另辟蹊径。 随着企业对标准化、规范化流程管理的需求，就需要系统能够使公司决策者及管理部门通过BPM+项目管理的平台及时的获取各个项目的全部业务协同信息，从而加强公司总部对项目的全方位指导、检查、监督和考核，进而提高工作效率。 针对企业遇到的项目管理问题和对信息化的渴望，我们提出按订单生产管理解决方案。我们强调，在信息化企业管理中，流程管理和项目管理要进行有机的结合，将项目管理的关键任务和重复性的项目实施过程通过流程管理进行规范化，同时将业务流程的完成状态反馈给项目进度，而不是把两者进行简单的叠加，从而产生出远远大于单独进行项目管理或者是流程管理的效果。 （流程化项目协同管理解决方案） ●行业发展需求 在激烈的市场竞争环境下，当前大多数按订单生产（MTO）或按订单设计模式（ETO）的企业向制造服务业转型已经是大势所趋，企业的迅速发展，使得现有的管理模式和管理方法存在诸多弊端，信息化作为行业发展的加速器成为了该行业发展的有效支点。这些企业的一般管理困境(问题)和需求有四点： 第一、工作协作较差，部门墙林立，本位主义突出，出现问题容易推诿，到最后高层也不知道问题究竟出在哪里，所以让多数管理层都可以看到问题究竟出现在哪个环节，什么原因导致，是核心需求之一。 第二、企业人浮于事，工作效率相对低下，管理成本高昂。再加上由于客户对于交期不断的压缩，价格不断的压低，而原料又从长期来看不断出现上涨趋势的大背景下。所以，企业越来越关注从内部自身的管理挖掘潜在的利润，企业希望通过理顺流程，提高效率，减少内部矛盾带来的低效和不增值的过程。
系统架构设计典型案例
系统架构典型案例 共享平台逻辑架构 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。 一般性技术架构设计案例 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。整体架构设计案例 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下： 综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。 应用层级说明
Java分布式架构
介绍 1. 项目核心代码结构截图
大型电商分布式架构设计与优化
大型电商分布式架构设计与优化 本文主题为电商网站架构案例，将介绍如何从电商网站的需求，到单机架构，逐步演变为常用的、可供参考的分布式架构原型。除具备功能需求外，还具备一定的高性能、高可用、可伸缩、可扩展等非功能质量需求（架构目标）。
本文大纲： 1. 使用电商案例的原因 2. 电商网站需求 3. 网站初级架构 4. 系统容量估算 5. 网站架构分析 6. 网站架构优化 根据实际需要，进行改造、扩展、支持千万PV，是没问题的。 使用电商案例的原因 分布式大型网站，目前看主要有几类： 1.大型门户（比如网易、新浪等）； 2.SNS网站（比如校内、开心网等）； 3.电商网站（比如阿里巴巴、京东商城、国美在线、汽车之家等）。
大型门户一般是新闻类信息，可以使用CDN、静态化等方式优化。而开心网等交互性比较多，可能会引入更多的NoSQL、分布式缓存、使用高性能的通信框架等。电商网站具备以上两类的特点，比如产品详情可以采用CDN，静态化，交互性高的需要采用NoSQL等技术。因此，我们采用电商网站作为案例，进行分析。 电商网站需求 客户需求： ?建立一个全品类的电子商务网站（B2C），用户可以在线购买商品，可以在线支付，也可以货到付款； ?用户购买时可以在线与客服沟通； ?用户收到商品后，可以给商品打分和评价； ?目前有成熟的进销存系统，需要与网站对接； ?希望能够支持3~5年，业务的发展； ?预计3~5年用户数达到1000万； ?定期举办双11、双12、三八男人节等活动； ?其他的功能参考京东或国美在线等网站。 客户就是客户，不会告诉你具体要什么，只会告诉你他想要什么，我们很多时候要引导、挖掘客户的需求。好在提供了明确的参考网站。因此，下一步要进行大量的分析，结合行业以及参考网站，给客户提供方案。其它的这里暂不展开。
软件系统的架构设计方案
软件系统的架构设计方 案 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
软件系统的架构设计方案 架构的定义 定义架构的最短形式是：“架构是一种结构”，这是一种正确的理解，但世界还没太平。若做一个比喻，架构就像一个操作系统，不同的角度有不同的理解，不同的关切者有各自的着重点，多视点的不同理解都是架构需要的，也只有通过多视点来考察才能演化出一个有效的架构。 从静态的角度，架构要回答一个系统在技术上如何组织；从变化的角度，架构要回答如何支持系统不断产生的新功能、新变化以及适时的重构；从服务质量的角度，架构要平衡各种和用户体验有关的指标；从运维的角度，架构要回答如何充分利用计算机或网络资源及其扩展策略；从经济的角度，架构要回答如何在可行的基础上降低实现成本等等 软件系统架构(SoftwareArchitecture)是关于软件系统的结构、行为、属性、组成要素及其之间交互关系的高级抽象。任何软件开发项目，都会经历需求获取、系统分析、系统设计、编码研发、系统运维等常规阶段，软件系统架构设计就位于系统分析和系统设计之间。做好软件系统架构，可以为软件系统提供稳定可靠的体系结构支撑平台，还可以支持最大粒度的软件复用，降低开发运维成本。如何做好软件系统的架构设计呢 软件系统架构设计方法步骤 基于体系架构的软件设计模型把软件过程划分为体系架构需求、设计、文档化、复审、实现和演化6个子过程，现逐一简要概述如下。
体系架构需求：即将用户对软件系统功能、性能、界面、设计约束等方面的期望（即“需求”）进行获取、分析、加工，并将每一个需求项目抽象定义为构件(类的集合)。 体系架构设计：即采用迭代的方法首先选择一个合适的软件体系架构风格(如C/S、B/S、N层、管道过滤器风格、C2风格等)作为架构模型，然后将需求阶段标识的构件映射到模型中，分析构件间的相互作用关系，最后形成量身订做的软件体系架构。 体系架构文档化：即生成用户和研发人员能够阅读的体系架构规格说明书和体系架构设计说明书。 体系架构复审：即及早发现体系架构设计中存在的缺陷和错误，及时予以标记和排除。 体系架构实现：即设计人员开发出系统构件，按照体系架构设计规格说明书进行构件的关联、合成、组装和测试。 体系架构演化：如果用户需求发生了变化，则需相应地修改完善优化、调整软件体系结构，以适应新的变化了的软件需求。 以上6个子过程是软件系统架构设计的通用方法步骤。但由于软件需求、现实情况的变化是难以预测的，这6个子过程往往是螺旋式向前推进。 软件系统架构设计常用模式
数据库订单管理系统设计和实现
目录 1引言 (2) 2可行性分析 (4) 3总体功能设计 (6) 4数据库详细设计 (8) 5范式化简 (22) 结论 (12) 参考文献 (12)
1引言 近年来，随着Internet广泛的普及以及在各个领域的广泛应用，互联网已日益成为获取信息的最佳渠道并进入传统的流通领域。于是电子商务便开始流行起来，一种全新的购物理念开始形成并逐步发展。网上购物是一种具有交互功能的商业信息系统。它向用户提供静态和动态两类信息资源。所谓静态信息是指那些经常变动或更新的资源，如企业概况、管理规范和制度等等；动态信息是指随时变化的信息，如商品价格，库存情况，销售情况等。网上购物系统具有强大的交互功能，可使商家和用户方便的传递信息，完成电子贸易或EDI交易。这种全新的交易方式实现了企业间文档与资金的无纸化交换，更加大大提高了工作效率。 电子商务已经逐步进入市场并占有一席之地，也会随着社会的不断需求成为未来的发展方向。但是对于电子商务却还没有一个标准的定义。Intel公司认为：电子商务=电子市场＋电子交易＋电子服务；IBM认为：电子商务=web；HP公司则说：“电子商务是通过电子化的手段来完成商业贸易活动的一种方式。”那么究竟什么是电子商务。 电子商务，顾名思义是指在互联网上进行的电子化的商务活动。从狭义上看，电子商务也就是电子交易，主要指利用Web提供的通信手段在网上进行交易活动，包括通过Internet买卖产品和提供服务。产品可以是实体化的，如汽车、电视，也可以是数字化的，如新闻、录像、软件等基于比特的产品。此外，还可以提供各类服务，如安排旅游、远程教育等。总之，电子商务并不仅仅局限于在线买卖，它将从生产到消费各个方面影响进行商务活动的方式。除了网上购物，电子商务还大大改变了产品的定制、分配和交换的手段。而对于顾客，查找和购买产品乃至服务的方式也大为改进。 而从广义上讲，电子商务还包括企业内部商务活动，如生产、管理、财务等以及企业间的商务活动，它不仅仅是硬件和软件的结合，更是把买家、卖家、厂家和合作伙伴在Internet、Intranet 和Extranet上利用Internet技术与现有的系统结合起来开展的业务活动。从最初的电话、电报到电子邮件以及20多年前开始的EDI，都可以说是电子商务的某种形式；发展到今天，人们已提出了包括通过网络来实现从原材料的查询、采购、产品的展示、定购到出品、储运以及电子支付等一系列贸易活动在内的完整电子商务的概念。 在我国，电子商务的发展速度很快，根据CNNIC的统计结果，截止2005年1月中国有互联网用户9800万人，而又有30.2%以上的网民在过去的一年里有过网上购物的经历，并且人数还在以8%左右的速度增长，预计到2006年中国网上购物用户将达到4000万人，这说明在中国发展网上购物具有良好的群众基础，网上购物方式日趋被大家所接受。 1.1本课题的现状及发展趋势 自2003年上半年以来，沉寂了多年的中国互联网产业正以强劲的势头复苏并发展起来，除了传统的浏览、资料搜索、电子邮件等基本应用外，国内网民已经开始习惯通过网络接受商务、旅游、购物、通讯、娱乐等服务，根据中国互联网信息中心最近提供的《中国互联网络发展状况统计报告》调查显示，网上购物已经由以前的尝试性购买向日常的生活习惯发展，其中以书籍、计算机产品、音像制品及器材等为网上购物的主要对象，服装、体育用品、生活家居用品等消费
详解NAS存储系统那个架构与存储的实现
详解NAS存储系统那个架构与存储的实现 对于一个成功的、具有极高可扩展性的NAS存储系统来说，要想架构云存储系统解决方案需要什么? 云存储的概念始于Amazon提供的一项服务(S3)，同时还伴随着其云计算产品(EC2)。在Amazon的S3的服务背后，它还管理着多个商品硬件设备，并捆绑着相应的软件，用于创建一个存储池。新兴的网络公司已经接受了这种产品，并提出了云存储这个术语及其相应的概念。 云存储是一种架构，而不是一种服务。你是否拥有或租赁了这种架构是一个次要问题。从根本上来看，通过添加标准硬件和共享标准网络(公共互联网或私有的企业内部网)的访问，云存储很容易扩展云容量和性能。事实证明，管理数百台服务器，使得其感觉上去就像是一个单一的、大型的存储池设备是一项相当具有挑战性的工作。早期的供应商(如Amazon)承担了这一重任，并通过在线出租的形式来赢利。其它供应商(如Google)雇用了大量的工程师在其防火墙内部来实施这种管理，并且定制存储节点以在其上运行应用程序。由于摩尔定律(Moore’s Law)压低了磁盘和CPU的商品价格，云存储渐渐成为了数据中心中一项具有高度突破性的技术。
这十年来，集群NAS存储系统已经出现了好转。本文综述了构建一个云存储或大规模可扩展的NAS存储系统的各种不同架构方法，对于那些寻求构建私有云存储以满足其消费的企业IT管理者或是对于那些寻求构建公共云存储产品从而以服务的形式来提供存储的服务提供商来说，这些方法与他们息息相关。架构方法分为两类：一种是通过服务来架构;另一种是通过软件或硬件设备来架构。 传统的系统利用紧耦合对称架构，这种架构的设计旨在解决HPC(高性能计算、超级运算)问题，现在其正在向外扩展成为云存储从而满足快速呈现的市场需求。下一代架构已经采用了松弛耦合非对称架构，集中元数据和控制操作，这种架构并不非常适合高性能HPC，但是这种设计旨在解决云部署的大容量存储需求。各种架构的摘要信息如下： 紧耦合对称(TCS)架构： 构建TCS系统是为了解决单一文件性能所面临的挑战，这种挑战限制了传统NAS存储系统的发展。HPC系统所具有的优势迅速压倒了存储，因为它们需要的单一文件I/O操作要比单一设备的I/O操作多得多。业内对此的回应是创建利用TCS架构的产品，很多节点同时伴随着分布式锁管理(锁定文件不同部分的写操作)和缓存一致性功能。这种解决方案对于单文件吞吐量问题很有效，几个不同行业的很多
分布式汽车电气电子系统设计和实现架构
分布式汽车电气/电子系统设计和实现架构在过去的十几年里，汽车的电气和电子系统已经变得非常的复杂。今天汽车电子/电气系统开发工程师广泛使用基 于模型的功能设计与仿真来迎接这一复杂性挑战。新兴标准定义了与低层软件的标准化接口，最重要的是，它还为功能实现工程师引入了一个全新的抽象级。 这提高了软件组件的可重用性，但不幸的是，关于如何将基于模型的功能设计的结果转换成高度环境中的可靠和 高效系统实现方面的指导却几乎没有。 此外，论述设计流程物理端的文章也非常少。本文概述了一种推荐的系统级设计方法学，包括、分布在多个ECU中的网络和任务调度、线束设计和规格生成。 为什么需要AUTOSAR? 即使在同一家公司，“架构设计”对不同的人也有不同的含义，这取决于他们站在哪个角度上。物理架构处理系统的有形一面，如布线和连接器，逻辑架构定义无形系统的结构和分配，如软件和通信协议。目前设计物理架构和逻辑架构的语言是独立的，这导致相同一个词的意思可以完全不同，
设计团队和流程也是独立的，这也导致了一个非常复杂的设计流程(如图1所示)。 图1：物理和逻辑设计流程。 这种复杂性导致了次优设计结果，整个系统的正确功能是如此的难于实现，以致于几乎没有时间去寻求一种替代方法，它可导致更坚固的、可扩展性更好的和更具成本效益的解决方案。为了实现这样一种解决方案，设计师需要新的方法，它可以将物理和逻辑设计流程紧密相连，并仍然允许不同的设计团队做他们的工作。 新兴的AUTOSAR标准为系统级汽车电子/电气设计方法学提供了一个技术上和经济上都可行的选择，尽管它主要针对软件层面，即逻辑系统的设计。不过，大量广泛的AUTOSAR 元模型及其丰富的接口定义允许系统级电子/电气架构师以标准的格式表达他的设计思想。从经济上看，AUTOSAR标准
Hadoop分布式文件系统：架构和设计
Hadoop分布式文件系统：架构和设计 引言 (2) 一前提和设计目标 (2) 1 hadoop和云计算的关系 (2) 2 流式数据访问 (2) 3 大规模数据集 (2) 4 简单的一致性模型 (3) 5 异构软硬件平台间的可移植性 (3) 6 硬件错误 (3) 二HDFS重要名词解释 (3) 1 Namenode (4) 2 secondary Namenode (5) 3 Datanode (6) 4 jobTracker (6) 5 TaskTracker (6) 三HDFS数据存储 (7) 1 HDFS数据存储特点 (7) 2 心跳机制 (7) 3 副本存放 (7) 4 副本选择 (7) 5 安全模式 (8) 四HDFS数据健壮性 (8) 1 磁盘数据错误，心跳检测和重新复制 (8) 2 集群均衡 (8) 3 数据完整性 (8) 4 元数据磁盘错误 (8) 5 快照 (9)
引言 云计算（cloud computing)，由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。在此过程中被服务者只是提供需求并获取服务结果，对于需求被服务的过程并不知情。同时服务者以最优利用的方式动态地把资源分配给众多的服务请求者，以求达到最大效益。 Hadoop分布式文件系统(HDFS)被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统。它和现有的分布式文件系统有很多共同点。但同时，它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的系统，适合部署在廉价的机器上。HDFS 能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。 一前提和设计目标 1 hadoop和云计算的关系 云计算由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。针对海量文本数据处理,为实现快速文本处理响应,缩短海量数据为辅助决策提供服务的时间,基于Hadoop云计算平台,建立HDFS分布式文件系统存储海量文本数据集,通过文本词频利用MapReduce原理建立分布式索引,以分布式数据库HBase 存储关键词索引,并提供实时检索,实现对海量文本数据的分布式并行处理.实验结果表 明,Hadoop框架为大规模数据的分布式并行处理提供了很好的解决方案。 2 流式数据访问 运行在HDFS上的应用和普通的应用不同，需要流式访问它们的数据集。HDFS的设计中更多的考虑到了数据批处理，而不是用户交互处理。比之数据访问的低延迟问题，更关键的在于数据访问的高吞吐量。 3 大规模数据集 运行在HDFS上的应用具有很大的数据集。HDFS上的一个典型文件大小一般都在G字节至T字节。因此，HDFS被调节以支持大文件存储。它应该能提供整体上高的数据传输带宽，能在一个集群里扩展到数百个节点。一个单一的HDFS实例应该能支撑数以千万计的文件。
系统(erp)架构设计方案
房产物业管理信息系统架构设计方案 2015 年7月 版本控制
一、前言 二、架构设计 2.1架构分析 2.2架构定义 2.3架构说明 2.4软件逻辑结构 三、具体功能简述 3.1自定义工作流解决方案 3.2多语言解决方案 3.3消息发布/订阅系统方案 3.4报表&打印方案 四、系统平台&支撑组件 五、系统网络结构 六、开发管理层面
一、前言 一个企业级的商业软件能够满足用户需要、正常运行、易于维护、易于扩展，必须拥有一个良好的软件架构支撑。本文主要是分析和构建一个企业级商业软件架构。 二、架构设计 2.1架构分析 企业级的商业软件架构在技术层面的要求主要体系在高性能、健壮性和低成本。 ●高性能 对于企业级商业软件来说，软件架构需要尽可能地使软件具有最高的性能，支持最大的并发性。 ●健壮性 企业级的商业软件要求软件是可靠的和无缺陷的。现在的架构一般是，服务器模式的。软件的可靠和健壮主要依赖与服务器。服务器的稳定通过良好的代码和完备的测试能够解决这个问题。 ●低成本 企业级商业软件还有一个很重要的要求：低成本。软件架构要求简单、易掌握，复杂度低，易于维护和扩展，易于测试。 2.2架构定义 本架构以XML为整个系统的交互接口，包括系统架构内部和外部。整个系统分为界面展示层，流程控制层和数据存储层。 2.3架构说明 系统架构 图 Erp架构中各核心服务之间满足松散耦合特性，具有定义良好的接口，可通过拆分与组合，
可以有针对性地构建满足不同应用场景需求的Erp应用系统。 2.3.1 适配器 在集成环境中需要复用已有的应用系统和数据资源，通过适配器可以将已有应用系统和数据资源接入到ERP应用系统中。 通过适配器可以实现已有资源与ERP系统中其它服务实现双向通讯和互相调用。首先通过适配器可以实现对已有资源的服务化封装，将已有资源封装为一个服务提供者，可以为ERP应用系统中的服务消费者提供业务和数据服务，其次通过适配器，也可以使已有资源可以消费ERP应用系统中的其它服务。 2.3.2 资源仓库 资源仓库主要功能是提供服务描述信息的存储、分类和查询功能。对于广义的资源仓库而言，除了提供服务类型的资源管理外，还需要提供对其它各种资源的管理能力，可管理对象包括：人员和权限信息、流程定义和描述、资源封装服务、服务实现代码、服务部署和打包内容、以及环境定义和描述信息。 资源仓库首先需要提供服务描述能力，需要能够描述服务的各种属性特征，包括：服务的接口描述、服务的业务特性、服务的质量特征(如：安全、可靠和事务等)以及服务运行的QoS属性。 2.3.3 连通服务 连通服务是ERP基础技术平台中的一个重要核心服务，典型的连通服务就是企业服务总线(Enterprise Service Bus，ESB)，它是服务之间互相通信和交互的骨干。连通服务的主要功能是通信代理，如服务消费的双向交互、代理之间的通信、代理之间的通信质量保障以及服务运行管理功能等。 连通服务还需要保证传输效率和传输质量。连通服务一般应用于连接一个自治域内部的各个服务，在自治域内部服务都是相对可控的，所以连通服务更多应该考虑效率问题。 2.3.4 流程服务 流程服务是为业务流程的运行提供支撑的一组标准服务。业务流程是一组服务的集合，可以按照特定的顺序并使用一组特定的规则进行调用。业务流程可以由不同粒度的服务组成，其本身可视为服务。 流程服务是业务流程的运行环境，提供流程驱动，服务调用，事务管理等功能。流程服务需要支持机器自动处理的流程，也需要支持人工干预的任务操作，它支持的业务流程主要适用于对运行处理时间要求不高的，多方合作操作的业务过程。 2.3.5 交互服务
物流管理信息系统之订单管理子系统设计 课程设计说明书
课程设计说明书 设计题目：物流管理信息系统之订单管理子系统设计专业： 设计人：_____ ______ 山东科技大学 2014年月日
课程设计任务书 学院机械电子工程学院专业班级2011-2 姓名 一、课程设计题目：物流管理信息系统之订单管理子系统设计 二、课程设计内容与要求： （1）设计一套订单管理系统，要求能完成基本的订单录入、修改、删除（2）系统分为管理员登录与用户登录两大方向_______________________ （3）可注册新用户，用户信息，管理员信息可修改___________________ ________________________________________________________________ 三、课程设计应解决主要问题： （1）主窗体与各个分窗体结构设计________ _______________________ （2）程序与数据库的连接_________________________________________ （3）各窗体具体代码编写_____________________________________ ___ ________________________________________________________________ 四、课程设计相关附件（如：图纸、软件等） （1）课程设计说明书一份 （2）存有设计内容的光盘一张______________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 五、任务发出日期：2013-12-23 _课程设计完成日期：2014-1-4 指导教师签字：_______________ 系主任签字：_____________
视频云存储系统设计说明书
视频云存储系统设计 1.1.1.1系统概述 结合目前视频存储系统技术发展的主要方向，本次视频存储系统的建设需要达成以下目标： ?采用目前技术领先的视频云存储方式，新建视频云存储系统，有效解决海量高清视频图像数据的存储和管理需求，实现分布式存储，虚拟化集中管理。 ?为充分利旧，将原有的视频存储系统改造融入视频云存储系统，实现全县范围内可利用视频资源的统一存储、统一管理、统一调阅，避免重复投资。 ?视频云存储系统提供高速数据接口，为应用平台提供视频数据高效检索、快速调取等服务功能，为公安业务应用提供有力支撑。 ?视频云存储系统提供标准的运维接口，维护便捷，实现高效实用的管理及使用机制。 1.1.1.2存储技术选择 视频监控数据的存储系统历经了多个阶段的发展，传统的视频存储技术主要有DVR存储、IPSAN存储等存储模式。而新兴的视频云存储模式基于云架构开发，采用面向用户业务应用的设计思路，融合了集群应用、负载均衡、虚拟化、云结构化、离散存储等技术，可将网络中大量各种不同类型的存储设备，通过专业应用软件集合起来协同工作，共同对外提供高性能、高可靠、不间断的视频、图片数据存储和业务访问服务。 总的来说，相比于传统的存储模式，云存储模式具有以下优势： 视频监控云存储与传统存储对比表
因此，根据项目实际情况，基于视频监控应用对存储系统的要求，着眼于技术的先进性和用户使用的便捷性，视频存储系统的建设推荐采用新型监控云存储技术来实现。 1.1.1.3存储系统架构 1.1.1.3.1视频云存储技术架构 视频云存储系统采用分层结构，整个系统从逻辑上分为五层，分别为设备层、存储层、管理层、接口层、应用层。 系统技术架构如下：
分布式服务架构方案
高并发分布式服务架构方案 下图是一个非常全面的架构蓝图，针对不同的应用系统需要的模块各有不同。此架构方案主要包括以下几个方面的设计：数据存储和读取，基础服务，应用层（APP/业务/Proxy），日志监控等，下面对这些主要的问题提供具体的各项针对性技术方案。 数据的存储和读取 分布式系统应该根据应用对数据不同的一致性、可用性等要求和数据的不同特性，采用不同的数据存储和读取方案，主要有以下几种可选方案： 1)内存型数据库。内存型的数据库，以高并发高性能为目标，在事务性方面没那么严格， 适合进行海量数据的存储和读取。例如开源nosql数据库mongodb、redis等。 2)关系型数据库。关系型数据库在满足并发性能的同时，也需要满足事务性，可通过 读写分离，分库分表来应对高并发大数据量的情况。例如Oracle，Mysql等。 3)分布式数据库。对于数据的高并发的访问，传统的关系型数据库提供读写分离的方案， 但是带来的确实数据的一致性问题提供的数据切分的方案；对于越来越多的海量数据，传统的数据库采用的是分库分表，实现起来比较复杂，后期要不断的进行迁移维护；对
于高可用和伸缩方面，传统数据采用的是主备、主从、多主的方案，但是本身扩展性比较差，增加节点和宕机需要进行数据的迁移。对于以上提出的这些问题，分布式数据库HBase有一套完善的解决方案，适用于高并发海量数据存取的要求。 基础服务 基础服务主要是指数据层之上的数据路由，Cache，搜索等服务。 1)路由Router。对于数据库切分方案中的分库分表问题，需要解决在请求对应的数据时 定位需要访问的位置，可根据一致性Hash，维护路由表至内存数据库等方案解决。 2)Cache。对于高并发的系统来讲，使用Cache可以减轻对后端系统的压力，所有Cache 可承担大部分热数据的读操作。当前用的比较多的是redis和memcache，redis比memcache有丰富的数据操作的API，redis对数据进行了持久化，而memcache没有这个功能，因此memcache更加适合在关系型数据库之上的数据的缓存。 3)搜索。搜索可以支持应用系统的按照关键词的检索，搜索提示，搜索排序等功能。开源 开源的企业级搜索引擎主要有lucene, sphinx，选择搜索引擎主要考虑以下三个方面： a)搜索引擎是否支持分布式的索引和搜索，来应对海量的数据，支持读写分离，提高 可用性 b)索引的实时性 c)搜索引擎的性能 Solr是基于Lucene开发的高性能的全文搜索服务器，满足以上三个方面的考虑，而且目前在企业中应用非常广泛。 应用层 应用层主要包括面向用户的应用，网站、APP等，还包括相关的业务处理的运算等。 1)负载均衡-反向代理。一个大型的平台包括很多个业务域，不同的业务域有不同的集群， 可以用DNS做域名解析的分发或轮询，DNS方式实现简单。但是因存在cache而缺乏灵活性；一般基于商用的硬件F5、NetScaler或者开源的软负载lvs在做分发，当然会采用做冗余(比如lvs+keepalived)的考虑，采取主备方式。Nginx是基于事件驱动的、异步非阻塞的架构、支持多进程的高并发的负载均衡器/反向代理软件，可用作反向代理的工具。
《软件架构设计》
目录 1. 文档简介6 1.1 文档目的6 1.2 文档范围6 1.3 定义、缩写词和缩略语6 1.4 参考资料7 2. 架构描述方式7 2.1 架构视图阅读指南7 2.2 图表与模型阅读指南7 3. 架构设计目标8
3.1 关键功能8 3.2 关键质量属性8 3.3 业务需求和约束因素8 4. 架构设计原则9 4.1 架构设计原则9 4.2 备选架构设计方案及被否原因9 4.3 架构设计对后续工作的限制（详设，部署等）9 5. 逻辑架构视图10 5.1 职责划分与职责确定11 5.2 接口设计与协作机制11 5.3 重要设计包12
6. 开发架构视图12 6.1 Project划分13 6.2 Project 1 14 6.2.1 Project目录结构指导14 6.2.2 程序单元组织14 6.2.3 框架与应用之间的关系（可选）15 6.3 Project 2 (15) 6.4 Project n (16) 7. 运行架构视图16 7.1 控制流组织16 7.2 控制流的创建、销毁、通信17
7.3 加锁设计17 8. 物理架构视图18 8.1 物理拓扑18 8.2 软件到硬件的映射19 8.3 优化部署19 9. 数据架构视图20 9.1 持久化机制的选择20 9.2 持久化存储方案20 9.3 数据同步与复制策略21 10. 关键质量属性的设计原理21
1.文档简介 [帮助读者对本文档建立基本印象，并为阅读后续内容扫清障碍。] 1.1文档目的 [文档目的，非项目目的。否则造成同一项目多个文档之间的内容重复，不利于文档维护。本小节应指明文档针对的读者对象，最好列出各种读者角 色，并说明每种读者角色应该重点阅读的章节。] 1.2文档范围 [文档的Scope，非项目的Scope。否则造成同一项目多个文档之间的内容重复，不利于文档维护。] 1.3定义、缩写词和缩略语 [集中列举文档中的定义、缩写词和缩略语。]