高可用和可伸缩架构

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

高可用数据库架构设计完整版

高可用数据库架构设计标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

MySQL数据库高可用架构设计目标： MySQL 数据库服务器不受单点宕机的影响，即时 A 服务器挂掉或者磁盘损坏物理故障导致数据库不可用也不会导致整个系统处于不可用状态，因为还有另外一台备用的数据库服务器可以提供服务。派宝箱采取方案双机主从热备 (Mater Slave 模式) 背景：双机热备的概念简单说一下，就是要保持两个数据库的状态自动同步。对任何一个数据库的操作都自动应用到另外一个数据库，始终保持两个数据库数据一致。这样做的好处: 1. 可以做灾备，其中一个坏了可以切换到另一个。 2. 可以做负载均衡，可以将请求分摊到其中任何一台上，提高网站吞吐量。对于异地热备，尤其适合灾备。原理： MySQL Replication双机热备 + 每天自动sqldump出物理文件备份双机主从自动热备实现数据库服务的高可用加sqldump导出数据文件的方式备份。双重保险！可能遇到的问题与挑战：

主从数据库数据一致性问题宕机后主从切换的问题 1 复制概述 Mysql内建的复制功能(MySQL REPLICATION)是构建大型，高性能应用程序的基础。将Mysql的数据分布到多个系统上去，这种分布的机制，是通过将Mysql的某一台主机的数据复制到其它主机（slaves）上，并重新执行一遍来实现的。复制过程中一个服务器充当主服务器，而一个或多个其它服务器充当从服务器。主服务器将更新写入二进制日志文件，并维护文件的一个索引以跟踪日志循环。这些日志可以记录发送到从服务器的更新。当一个从服务器连接主服务器时，它通知主服务器从服务器在日志中读取的最后一次成功更新的位置。从服务器接收从那时起发生的任何更新，然后封锁并等待主服务器通知新的更新。请注意当你进行复制时，所有对复制中的表的更新必须在主服务器上进行。否则，你必须要小心，以避免用户对主服务器上的表进行的更新与对从服务器上的表所进行的更新之间的冲突。 mysql支持的复制类型：（１）：基于语句的复制：在主服务器上执行的SQL语句，在从服务器上执行同样的语句。MySQL默认采用基于语句的复制，效率比较高。一旦发现没法精确复制时，会自动选着基于行的复制。（２）：基于行的复制：把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍. 从开始支持（３）：混合类型的复制: 默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句的无法精确的复制时，就会采用基于行的复制。 . 复制解决的问题

黑马程序员：高并发解决方案

黑马程序员：高并发解决方案一、什么是高并发高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。高并发相关常用的一些指标有响应时间（Response Time），吞吐量（Throughput），每秒查询率QPS（Query Per Second），并发用户数等。响应时间：系统对请求做出响应的时间。例如系统处理一个HTTP请求需要200ms，这个200ms就是系统的响应时间。吞吐量：单位时间内处理的请求数量。 QPS：每秒响应请求数。在互联网领域，这个指标和吞吐量区分的没有这么明显。并发用户数：同时承载正常使用系统功能的用户数量。例如一个即时通讯系统，同时在线量一定程度上代表了系统的并发用户数。二、什么是秒杀秒杀场景一般会在电商网站举行一些活动或者节假日在12306网站上抢票时遇到。对于电商网站中一些稀缺或者特价商品，电商网站一般会在约定时间点对其进行限量销售，因为这些商品的特殊性，会吸引大量用户前来抢购，并且会在约定的时间点同时在秒杀页面进行抢购。

此种场景就是非常有特点的高并发场景，如果不对流量进行合理管控，肆意放任大流量冲击系统，那么将导致一系列的问题出现，比如一些可用的连接资源被耗尽、分布式缓存的容量被撑爆、数据库吞吐量降低，最终必然会导致系统产生雪崩效应。一般来说，大型互联网站通常采用的做法是通过扩容、动静分离、缓存、服务降级及限流五种常规手段来保护系统的稳定运行。三、扩容由于单台服务器的处理能力有限，因此当一台服务器的处理能力接近或已超出其容量上限时，采用集群技术对服务器进行扩容，可以很好地提升系统整体的并行处理能力，在集群环境中，节点的数量越多，系统的并行能力和容错性就越强。在无状态服务下，扩容可能是迄今为止效果最明显的增加并发量的技巧之一。从扩容方式角度讲，分为垂直扩容（scale up）和水平扩容（scale out）。垂直扩容就是增加单机处理能力，怼硬件，但硬件能力毕竟还是有限；水平扩容说白了就是增加机器数量，怼机器，但随着机器数量的增加，单应用并发能力并不一定与其呈现线性关系，此时就可能需要进行应用服务化拆分了。从数据角度讲，扩容可以分为无状态扩容和有状态扩容。无状态扩容一般就是指我们的应用服务器扩容；有状态扩容一般是指数据存储扩容，要么将一份数据拆分成不同的多份，即sharding，要么就整体复制n份，即副本。sharding遇

高并发网站系统架构解决方案

高并发网站系统架构解决方案一个小型的网站，比如个人网站，可以使用最简单的html静态页面就实现了，配合一些图片达到美化效果，所有的页面均存放在一个目录下，这样的网站对系统架构、性能的要求都很简单，随着互联网业务的不断丰富，网站相关的技术经过这些年的发展，已经细分到很细的方方面面，尤其对于大型网站来说，所采用的技术更是涉及面非常广，从硬件到软件、编程语言、数据库、WebServer、防火墙等各个领域都有了很高的要求，已经不是原来简单的html静态网站所能比拟的。大型网站，比如门户网站。在面对大量用户访问、高并发请求方面，基本的解决方案集中在这样几个环节：使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。但是除了这几个方面，还没法根本解决大型网站面临的高负载和高并发问题。上面提供的几个解决思路在一定程度上也意味着更大的投入，并且这样的解决思路具备瓶颈，没有很好的扩展性，下面我从低成本、高性能和高扩张性的角度来说说我的一些经验。 1、HTML静态化其实大家都知道，效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面，所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现，这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站，我们无法全部手动去挨个实现，于是出现了我们常见的信息发布系统CMS，像我们常访问的各个门户站点的新闻频道，甚至他们的其他频道，都是通过信息发布系统来管理和实现的，信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面，还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能，对于一个大型网站来说，拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。除了门户和信息发布类型的网站，对于交互性要求很高的社区类型网站来说，尽可能的静态化也是提高性能的必要手段，将社区内的帖子、文章进行实时的静态化，有更新的时候再重新静态化也是大量使用的策略，像Mop的大杂烩就是使用了这样的策略，网易社区等也是如此。同时，html静态化也是某些缓存策略使用的手段，对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用，可以考虑使用html静态化来实现，比如论坛中论坛的公用设置信息，这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并且存储再数据库中，这些信息其实大量被前台程序调用，但是更新频率很小，可以考虑将这部分内容进行后台更新的时候进行静态化，这样避免了大量的数据库访问请求。 2、图片服务器分离

可扩展、高可用与负载均衡网站架构设计策划方案

可扩展、高可用、负载均衡网站架构设计方案 2009-06-08 13:22 差不多需求: 1、高可用性：将停止服务时刻降低到最低甚至是不间断服务 2、可扩展性：随着访问的增加，系统具备良好的伸缩能力 3、可视性：系统、服务的状态处于一个实时的监控之下 4、高性能高可靠性：通过优化的体系结构及合理的备份策略 5、安全性：结构上的安全及主机的安全策略差不多思路 1、关于访问频繁，用户量大的对象（bbs,blog）采纳某种合理的方式负载到多个服务器上。把数据库独立出来，预备2套mysql数据库，以实现主从复制，即减轻负载，又提高了可靠性。更近一步，使用mysql proxy技术，实现主从服务器的读写分离，大大提高那个系统的性能和负载能力。 2、数据库与外部网络隔离，只同意web服务器（bbs,blog等）通过私有地址方式访问。如此就提高了数据库的安全性，同时也节约了宝贵的带宽。 3、部署监控系统，通过监控主机存活、服务、主机资源，实时把系统的健康状态置于可视状态，对系统的运营状态心中有数。 4、备份是想都不用想的情况，使用单独的服务器集中备份，是一个比较不错的主意。拓扑结构

业务逻辑

技术实现 1、负载均衡。2台同样配置的linux服务器，内核支持lvs,配置keepalived工具，即可实现负载转发。一旦其后的真实服务器出现故障，keepalived会自动把故障机器从转发队列删除掉，等到故障修复，它又会自动把真实服务器的地址加入转发列表。由于lvs支持会话保持，因此关于bbs 如此的应用，一点也不用担心其登录丢失。 2、mysql主从复制。即保证数据的安全，又提高了访问性能。我们在前端的每个web服务器上加入mysql proxy那个工具，即可期待实现读写的自动分离，让写的操作发生在主数据库，让查询这类读操作发生在从数据库。 3、nagios是一个开源的，受广泛欢迎的监控平台。它可对主机的存活、系统资源（磁盘空间、负载等）、网络服务进行实时监控。一旦探测到故障，将自动发送邮件（短信）通知故障。 4、备份。包括web数据和数据库服务器的备份。关于web服务而言，GNU tar 即可实现备份的一切愿望。简单的设置一下crontab 就能够让系统在我们做梦的时刻老老实实的帮我们备份了。然而，由于空间的限制，不可能一直备份下去，因此要做一个合适的策略，以不断的用新的备份去替换陈旧的备份数据；多少天合适？看磁盘容量吧。关于数据库，先mysqldump一下，再tar.完成这些工作后把备份文件传输到备份服务器集中。一个比较省事的方法是把备份服务器以NFS 方式挂接到web服务器及数据库服务器。

高并发网站架构解决方案

一个小型的网站，比如个人网站，可以使用最简单的html静态页面就实现了，配合一些图片达到美化效果，所有的页面均存放在一个目录下，这样的网站对系统架构、性能的要求都很简单，随着互联网业务的不断丰富，网站相关的技术经过这些年的发展，已经细分到很细的方方面面，尤其对于大型网站来说，所采用的技术更是涉及面非常广，从硬件到软件、编程语言、数据库、WebServer、防火墙等各个领域都有了很高的要求，已经不是原来简单的html静态网站所能比拟的。大型网站，比如门户网站。在面对大量用户访问、高并发请求方面，基本的解决方案集中在这样几个环节：使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。但是除了这几个方面，还没法根本解决大型网站面临的高负载和高并发问题。上面提供的几个解决思路在一定程度上也意味着更大的投入，并且这样的解决思路具备瓶颈，没有很好的扩展性，下面我从低成本、高性能和高扩张性的角度来说说我的一些经验。 1、HTML静态化其实大家都知道，效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面，所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现，这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站，我们无法全部手动去挨个实现，于是出现了我们常见的信息发布系统CMS，像我们常访问的各个门户站点的新闻频道，甚至他们的其他频道，都是通过信息发布系统来管理和实现的，信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面，还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能，对于一个大型网站来说，拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。除了门户和信息发布类型的网站，对于交互性要求很高的社区类型网站来说，尽可能的静态化也是提高性能的必要手段，将社区内的帖子、文章进行实时的静态化，有更新的时候再重新静态化也是大量使用的策略，像Mop的大杂烩就是使用了这样的策略，网易社区等也是如此。同时，html静态化也是某些缓存策略使用的手段，对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用，可以考虑使用html静态化来实现，比如论坛中论坛的公用设置信息，这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并且存储再数据库中，这些信息其实大量被前台程序调用，但是更新频率很小，可以考虑将这部分内容进行后台更新的时候进行静态化，这样避免了大量的数据库访问请求。

互联网开放平台的高可用架构

京麦是京东商家的多端开放式工作平台，是京东十万商家唯一的店铺运营管理平台，为京东商家提供在移动和桌面端的操作业务，京麦本身是一个开放的端体系架构，由京东官方和ISV 为商家提供多样的应用服务。京麦开发平台是京东系统与外部系统通讯的重要平台，技术架构从早期的单一Nginx+Tomcat 部署，到现在的单一职责，独立部署，去中心化，以及自主研发了JSF/HTTP 等多种协议下的API 网关、TCP 消息推送、APNs 推送、降级、限流等技术。京麦开放平台每天承载海量的API 调用、消息推送，经历了4 年京东618 的流量洗礼。本文将为您揭开京麦开放平台高性能API 网关、高可靠的消息服务的技术内幕。高性能API 网关京东内部的数据分布在各个独立的业务系统中，包括订单中心、商品中心、商家中心等，各个独立系统间通过JSF（Jingdong Service Framework）进行数据交换。而API 网关基于OAuth2 协议提供，ISV 调用是通过HTTP 的JSON 协议。

1. 网关防御校验：这里包含降级和限流，以及多级缓存等，进行数据正确性校验； 2. 网关接入分发：网关分发会根据网关注册中心的数据进行协议解析，之后动态构建调用实例，完成服务泛化调用。 API 网关是为了满足618 高并发请求下的应用场景，网关在服务调度、身份授权、报文转换、负载与缓存、监控与日志等关键点上进行了针对性的架构优化。 API 元数据统一配置 API 的调用依赖对元数据获取，比如API 的字段信息、流控信息、APP 密钥、IP 白名单等、权限配置等。在618 场景下，元数据获取性能是API 网关的关键点。基于DB 元数据读取是不可取的，即使对DB 做分库分表处理也不行，因为DB 就不是用来抗量的。其次，要考虑到元数据的更新问题，定时的轮训更新会产生极大延迟性，而且空轮训也是对系统资源的极大浪费，采用MQ 广播通知不失为一种解决办法，但MQ 仅仅解决数据同步的问题，数据缓存在集群里服务如何保证数据一致性和数据容灾，又极大的增加了系统复杂度。

高性能体系结构

高性能计算的概念高性能计算（HPC）是一个计算机集群系统，它通过各种互联技术将多个计算机系统连接在一起，利用所有被连接系统的综合计算机能力来处理大型计算问题。基本原理高性能计算方法的基本原理就是将问题分为若干部分，而相连的每台计算机（称为节点）均可同时参与问题的解决，从而显著缩短了解决整个问题所需的计算时间。高性能计算机历史回顾最早的电子计算机就是为了能够进行大量繁琐的科学计算而产生的。从1960年开始，计算机技术逐渐成熟，在各种商业领域慢慢地开始采用电子领域，而且应用范围越来越广泛，逐渐出现了针对各种不同商业用途的计算机，被称为“通用计算机”，具有性能和功能上的优势的一类计算机被称为“高性能计算机”，在当时主要用于科学计算。 20世纪70年代出现的向量计算机可以看作是第一代的高性能计算机。 20世纪80年代初期，随着VLSI技术和微处理技术的发展，向量机一统天下的格局逐渐被打破。通过多个廉价的微处理器构建的并行化超级计算机首先从成本上具有了无可比拟的优势。 20世纪90年代初期，大规模并行处理（MPP）系统成为了高性能计算机的发展主流。MPP主要通由多个微处理器通过高速互联网络构成，每个处理器之间通过消息传递方式进行通讯和协调。 20世纪90年代中后期，CC-NUMA结构问世，即分布式共享内存。每个处理器节点都可以访问到所有其他节点的内存，但访问远程内存需要的延迟相对较大。CC-NUMA本身没有在提高性能上进行较大的创新，而对于科学计算任务，CC-NUMA是否优于MPP仍存在争议。在发展CC-NUMA的同时，集群系统（cluster）也迅速发展起来，类似MPP 结构，集群系统是由多个微处理器构成的计算机节点，通过高速网络互联而成，节点一般是可以单独运行的商品化计算机。由于规模经济成本低的原因，集群系统更具有性能/价格比优势

计算机体系结构复习资料(汇总版)

第一章计算机系统结构的基础知识 1、计算机体系结构：计算机体系结构是程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。 2、透明性：对本来是存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。在一个计算机系统中，低层机器的属性对高层机器的程序员往往是透明的，如传统机器级的概念性结构和功能特性，对高级语言程序员来说是透明的。 3、计算机系统结构、计算机组成、计算机实现之间的关系：计算机系统结构指的是计算机系统的软、硬件的界面，即机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性。计算机组成：指的是计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。它着眼于物理机器级内各事件的排序方式与控制方式、各部件的功能以及各部件之间的关系。计算机的实现：指的是计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。它着眼于器件技术和微组装技术，其中器件技术在实现技术中起主导作用。 4、计算机系统的分类：1）Flynn（单/多指令流单/多数据流四种） 2）冯氏分类法：最大并行速度。 5、程序的局部性：时间局部性（程序即将用到的信息很可能就是目前正在使用的信息）空间局部性（程序即将用到的信息很可能与目前正在使用的信息在空间上相邻或者邻近）。 6、计算机系统设计原理：由上往下设计、由下往上设计、从中间开始设计。从中间设计的优点：“中间”指层次结构中的软硬件的交界面，目前一般是在传统机器语言机器级与操作系统机器级之间。好处：采用这种方法时，首先要进行软硬件功能分配，确定好这个界面。然后从这个界面开始，软件设计者往上设计操作系统、汇编、编译系统等，硬件设计者往下设计传统机器级、微程序机器级等。软件和硬件并行设计可以缩短设计周期，设计过程中可以交流协调，是一种交互式的、很好的设计方法。 7、存储程序计算机（冯·诺依曼结构）：采用存储程序原理，将程序和数据存放在同一存储器中。指令在存储器中按其执行顺序存储，由指令计数器指明每条指令所在的单元地址。存储程序原理的基本点是指令驱动。主要特点： ·计算机以运算器为中心。输入/输出设备与存储器之间的数据传送都经过运算器；存储器、输入/输出设备的操作以及它们之间的联系都由控制器集中控制。 ·在存储器中，指令和数据同等对待。指令和数据一样可以进行运算，即由指令组成饿程序是可以修改的。 ·存储器是按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的。 ·指令的执行是顺序的，即一般是按照指令在存储器中存放的顺序执行。程序的分支由转移指令实现。由程序计数器PC指明当前正在执行的指令在存储器中的地址。 ·指令由操作码和地址码组成。操作码指明本指令的操作类型，地址码指明操作数地址和存放运算结果的地址。操作数的类型由操作码决定，操作数本身不能判定是何种数据类型。·指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。 8、计算机五大部件：控制器、运算器、存储器、输入输出设备。 9、一条指令由那两部分组成：操作码、地址码。

WEB应用中的高并发问题

WEB应用中的高并发问题大型网站，比如门户网站。在面对大量用户访问、高并发请求方面，基本的解决方案集中在这样几个环节：使用高性能的服务器、高性能的数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。但是除了这几个方面，还没法根本解决大型网站面临的高负载和高并发问题。这些解决思路在一定程度上也意味着更大的投入，并且这样的解决思路具备瓶颈，没有很好的扩展性，以下从平时的项目经验以及引用一些博客的思路来尝试解决高并发的情况。 0、首先需要关注数据库没错,首先是数据库,这是大多数应用所面临的首个SPOF（单点故障）。尤其是Web2.0的应用，数据库的响应是首先要解决的。可能最初是一台主机，当数据增加到100万以上，那么，数据库的效能急剧下降。常用的优化措施是M-S（主-从）方式进行同步复制，将查询和操作和分别在不同的服务器上进行操作。我推荐的是M-M-Slaves方式，2个主Master，多个Slaves，需要注意的是，虽然有2个Master，但是同时只有1个是Active，我们可以在一定时候切换。之所以用2个M，是保证M不会又成为系统的SPOF。 Slaves可以进一步负载均衡，可以结合LVS,从而将select操作适当的平衡到不同的slaves 上。以上架构可以抗衡到一定量的负载，但是随着用户进一步增加，你的用户表数据超过1千万，这时那个M变成了SPOF。你不能任意扩充Slaves，否则复制同步的开销将直线上升，怎么办？我的方法是表分区，从业务层面上进行分区。最简单的，以用户数据为例。根据一定的切分方式，比如id，切分到不同的数据库集群去。

全局数据库用于meta数据的查询。缺点是每次查询，会增加一次，比如你要查一个用户nightsailer,你首先要到全局数据库群找到nightsailer对应的cluster id，然后再到指定的cluster找到nightsailer的实际数据。每个cluster可以用m-m方式，或者m-m-slaves方式。这是一个可以扩展的结构，随着负载的增加，你可以简单的增加新的mysql cluster进去。 1、HTML静态化其实大家都知道，效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面，所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现，这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站，我们无法全部手动去挨个实现，于是出现了我们常见的信息发布系统CMS，像我们常访问的各个门户站点的新闻频道，甚至他们的其他频道，都是通过信息发布系统来管理和实现的，信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面，还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能，对于一个大型网站来说，拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。除了门户和信息发布类型的网站，对于交互性要求很高的社区类型网站来说，尽可能的静态化也是提高性能的必要手段，将社区内的帖子、文章进行实时的静态化，有更新的时候再重新静态化也是大量使用的策略，像Mop的大杂烩就是使用了这样的策略，网易社区等也是如此。同时，html静态化也是某些缓存策略使用的手段，对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用，可以考虑使用html静态化来实现，比如论坛中论坛的公用设置信息，

计算机系统结构的发展前景

计算机系统结构的发展前景课程：计算机系统结构学号：1006440716 班级：计算机10-02班姓名：

近十几年来，计算机技术得到迅猛发展和普及，使得从事各种技术工作的人员对计算机的了解普遍加深。但由于技术层次的多面性和应用的差异性，特别是发展的迅猛和不均匀所带来的迷惑性，使人们不易看清某个方面的具体发展现状。计算机体系结构是设计计算机应用系统的一个重要参考因素，是一个近来较受关注的话题。根据目前计算机体系结构的发展状况来看，未来一段时间，计算机体系结构将向以下几个方向发展：一、VLIW体系 VLIW指的是一种指令集设计思想与技术，它利用编译器把若干个简单的、无相互依赖的操作压缩到同一个很长的指令字中。当超长指令字被从Cache或主存取进处理器时，可以容易地分割出各个操作，并一次性分别分派到多个独立的执行单元中并行执行。二、单芯片多处理器体系单芯片多处理器是随着VLSI工艺水平的提高自然会想到的一个方向。在0.25mm工艺下，单片可以集成20个21064（32kCache）；在2010年将实现的0.07mm 工艺下，单片可以集成60个21064水平的微处理器。不远的将来，现今的SMP 系统可以完全集成在一个芯片内，其性能提高显然是诱人的。三、多线程体系多线程技术结合了指令级现场交换和顺序调度技术，是数据流模型和冯·诺伊曼控制流模型的有机结合。简单地说，线程是一组静态排序的指令序列，其中，当第一条指令开始执行，后续指令即开始执行而不中断。线程作为执行调度的基本单位，多个线程可以并发（并行）执行，以达到互相隐藏延迟操作和提高并行度的效果。网格技术有可能成为实现Petaflops的另一条途径。网格是近年来计算机体系结构发展的一个重要方向，其基本思想是通过Internet进行资源共享和协同工作。目前连接到Internet的计算机已经达到1亿台以上，通过互联网可能达到的聚合计算潜力是不可估量的。国际上已经有Globus等组织为网格环境制定标准和参考实现。但是用网格技术实现PetafloPs仍需要关键技术上的突破：一方面互联网连接的速度和带宽仍有待提高，近年来，网络通信技术以超摩尔定律的速度高速增长，已经为此提供了可能，达到实用阶段只是时间问题。另一方面是有效的网格体系模型和计算模型还没有建立。网格的资源是分散和动态的，计算也是一种分散的、动态的过程。传统的并行共享内存或消息传递程序模式不能直接有效地利用,如何科学计算高效使用网格的计算能力是当前一个主要的研究方向。建在东京技术研究所的TSUBAME采用的就是混合体系，除了使用10368个AMD双核Opteron外，360块加速卡为系统贡献了24％的性能，仅增加了1％的功耗。而IBM 将在2008年完成的名为RoadRunner的1600万亿次HPC中，总共采用了16 000个Opteron和Cell两种不同架构的处理器。可以说，多核微处理器和面向领域的混合体系结构已成为HPC发展的趋势。

前台门户网站高并发架构设计方案

前台门户网站高并发架构设计方案 1 设计思路为提高网站的高并发性能,提高开发效率及运营效率,主要按如下几个思路进行规划设计: 1)实现web请求的网络负载均衡的设计思路 a)通过硬件实现负载均衡。 b)通过第三方软件来实现负载均衡,同时实现页面请求的缓存。 c)通过web服务器的配置来实现负载均衡即通过apache将客户请求均衡的分给tomcat1,tomcat2....去处理。 2)WEB应用架构设计思路 a)应用开发实现MVC架构三层架构进行web应用开发 b)采用第三方开源的CMS系统来实现网站内容的管理。 c)页面尽可能静态化以减少动态数据访问。 d)采用页面缓存机制和数据缓存来实现页面请求的缓冲和数据的缓存 3)数据存储的设计思想 a)数据库拆分,把生产数据库和查询数据库分离，对生产数据库采用RAC实现数据库的集群。 b)采用高效的网络文件共享策略，采用图片服务器来实现页面的图片存储。

2 系统架构设计2.1 网站总体架构 2.1.1 网站的系统架构 1. 分层结构

2. 网络示意图 3. 网站架构设计说明 1)采用负载均衡器来实现硬件级的四层交换负载均衡，或采用LVS来实现软件的四层交换负载均衡。 2)通过Nigix实现反向代理服务器集群 3)同时搭建squid集群以作为静态页面的缓存。 4)通过1个apache+多个tomcat进行负载均衡配置，来组成web服务器集群。 5)采用独立的图片服务器集群来实现图片资源的存储及WEB请求。 6)采用HDFS来进行文件的共享访问，通过Rsync来实现远程文件同步。 7)在应用开发中采用基于Struts的MVC架构，同时采用缓存技术来提高动态页面的访问。 8)使页面尽可能静态化，引入CMS系统使网站进一步静态化。 9)对数据库采用生产数据库和查询数据库分离，同时采用oracle 的Rac技术来实现集群扩展。 10)通过镜像技术来实现不同网络服务商的接入速度问题。

高并发高可用平台架构规划方案

编号∶______ 版本∶______ 高并发平台架构规划方案 V1.0 起草人： XXX 起草时间：YYYY年MM月DD日审核人：审核时间：修改情况记录：序号修改模块名称修改内容修改人修改人名称 1 2 3

1概述 1.1简述本文档针对XX项目的特点，根据项目各个阶段的发展情况，在系统不调整或微调整的情况下逐步提升整体吞吐量以适应项目的快速发展。其中包括各个阶段项目架构部署规划。 1.2设计目标 A.快速的响应能力在各种情况下，能够快速响应用户请求；具备可靠地容灾能力，部分系统问题不影响整体系统的正常运行。将停止服务时间降低到最低甚至是不间断服务。 B.可伸缩性的系统体系随着访问的增加，系统具备良好的伸缩能力。其中包括硬件与软件两部分： 1)硬件：Web服务器集群，缓存服务器集群，文件服务器集群，数据库服务器等集群。各个群集之间负载均衡，任何一个集群由于资源不足出现瓶颈的时候，只要根据需要添加一个服务器节点，做简单的配置就能达到扩展的目的。 2)软件：整个软件应用系统纵向分割，按照模块划分，各个模块即相互独立，又可以无缝结合。如果需要扩展一个模块，只要做独立开发，无需该原有系统的代码，只要做简单的配置就能结合在已经，并对该模块管理。 C.安全可靠的系统为保证网站的正常运行，用户数据的高度安全，系统考虑了多种安全策略（网络安全、系统安全、各子系统安全、子系统模块安全、回话期间安全等）。系统具有7×24小时的运行能力，并且具有系统灾难的快速恢复能力，及数据安全的保证。 D.易管理的体系架构整个系统、服务的状态处于一个实时的监控之下。其中包括：配置管理、故

计算机系统结构试题及答案

2009-2010学年度第一学期2007级《计算机系统结构》期末考试试卷（A）（闭卷）姓名：学号：专业：（注：①考试时间为120分钟；②所有解答必须写在答题纸上。）一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1．在系列机中发展一种新型号机器，你认为下列（）设想是不行的? 【A】新增加字符数据类型和若干条字符处理指令【B】将中断分级由原来的4级增加到5级【C】在CPU和主存之间增设Cache存贮器【D】将浮点数的下溢处理法由原来的恒置“1”法，改为查表舍入法 2.对计算机系统结构来说，不透明的是（）。【A】存储器采用交叉存取还是并行存取【B】CPU内部的数据通路的宽度是8位还是16位【C】采用浮点数据表示还是标志符数据表示【D】指令采用硬联逻辑实现还是微程序实现 3．一个平衡的计算机系统，应该是（）。【A】1MIPS的CPU速度【B】1MB的主存容量【C】1Mb/s的I/O吞吐率【D】A、B和C 4、（）设计是现代计算机系统设计所采用的方法。【A】由上往下【B】由下往上【C】由中间开始【D】上下同时开始 5．当今微型机中实现软件移植最好的方法是（）。【A】系列机【B】兼容机【C】仿真技术【D】统一高级语言 6、不能够对向量数据结构提供直接支持的是（）数据表示。【A】向量【B】堆栈【C】描述符【D】A和C 7、采用整数边界存储技术，其主要目的是（）。【A】节约主存空间【B】提高数据的访问速度【C】一个主存周期可取多条指令【D】一个主存周期至少可取到一条指令 8、在指令的操作码编码方式中，优化实用的编码是（）。【A】Huffman编码【B】等长编码【C】Huffman扩展编码【D】BCD码 9、流水计算机中将指令Cache和数据Cache分开，主要是为了（）。【A】提高存储系统的速度【B】增加主存容量【C】解决功能部件冲突【D】解决访存冲突 10、当N=16时，能描述4组4元交换的函数是（）。【A】C1+C2 【B】C0+C1 【C】C0+C2 【D】C2+C3 假若编译器优化后能去掉50%的ALU指令，但不能去掉其它三类指令。求优化后的MIPS与优化前的MIPS速率比。

高可用数据库架构设计

MySQL数据库高可用架构设计目标： MySQL 数据库服务器不受单点宕机的影响，即时A 服务器挂掉或者磁盘损坏物理故障导致数据库不可用也不会导致整个系统处于不可用状态，因为还有另外一台备用的数据库服务器可以提供服务。派宝箱采取方案双机主从热备(Mater Slave 模式) 背景：双机热备的概念简单说一下，就是要保持两个数据库的状态自动同步。对任何一个数据库的操作都自动应用到另外一个数据库，始终保持两个数据库数据一致。这样做的好处: 1. 可以做灾备，其中一个坏了可以切换到另一个。 2. 可以做负载均衡，可以将请求分摊到其中任何一台上，提高网站吞吐量。对于异地热备，尤其适合灾备。原理： MySQL Replication双机热备+ 每天自动sqldump出物理文件备份双机主从自动热备实现数据库服务的高可用加sqldump导出数据文件的方式备份。双重保险！

可能遇到的问题与挑战：主从数据库数据一致性问题宕机后主从切换的问题 1 复制概述 Mysql内建的复制功能(MySQL REPLICATION)是构建大型，高性能应用程序的基础。将Mysql的数据分布到多个系统上去，这种分布的机制，是通过将Mysql的某一台主机的数据复制到其它主机（slaves）上，并重新执行一遍来实现的。复制过程中一个服务器充当主服务器，而一个或多个其它服务器充当从服务器。主服务器将更新写入二进制日志文件，并维护文件的一个索引以跟踪日志循环。这些日志可以记录发送到从服务器的更新。当一个从服务器连接主服务器时，它通知主服务器从服务器在日志中读取的最后一次成功更新的位置。从服务器接收从那时起发生的任何更新，然后封锁并等待主服务器通知新的更新。请注意当你进行复制时，所有对复制中的表的更新必须在主服务器上进行。否则，你必须要小心，以避免用户对主服务器上的表进行的更新与对从服务器上的表所进行的更新之间的冲突。 1.1 mysql支持的复制类型：

面向业务的立体化高可用架构设计

摘要：为了实现阿里九游游戏接入系统的业务高可用，技术人员跳出传统的面向系统的高可用的思路，转而从业务的角度来整体考虑高可用，最终实现了一套立体化的高可用架构，本文逐一展示这套立体化高可用架构的一些具体实践。通常情况下我们在谈论高可用架构设计的时候，主要关注的是系统结构的高可用，例如主备架构、集群架构、多中心架构。我们做架构设计的时候，也主要是从系统结构本身出发，例如我们把单机改为双机、双机改为集群、单机房改为异地多机房等等。这种以系统结构为目标的高可用架构设计，更多的是从技术角度出发，但其实我们都知道，无论技术多先进，架构多强大，都不可能保证100%不出问题的。蓝翔的挖掘机一铲子下去，支付宝就要故障2小时；程序员的误操作，携程12小时不能提供业务；某个黑客1000台肉鸡攻过来，网站可能就拒绝服务了...... 因此，真正做到高可用，不能单纯从系统结构的角度出发来考虑问题，不能局限于某个系统的高可用，而应该从业务的角度出发，全方位的来考虑高可用的架构设计。前者我称之为“面向系统的高可用架构”，后者我称之为“面向业务的高可用架构”。阿里九游游戏接入系统（以下简称“游戏接入系统”）负责所有九游平台游戏的接入（包括用户的登录、注册、支付等业务，也包括游戏开发商（以下简称“CP”）用户验证、支付等业务），对可用性的要求非常高，一旦故障，大量用户就不能愉快的玩游戏，投诉就会满天飞，论坛就被报障的帖子刷爆了，因为对于很多用户来说，不上微信可能问题不大，但要是几小时不能玩游戏，那就要爆粗口了。如何保证游戏接入系统的高可用，让用户能够愉快的玩游戏，成为了我们的一个巨大的挑战。为了实现游戏接入业务的高可用，我们跳出传统的面向系统的高可用的思路，转而从业务的角度来整体考虑高可用，最终实现了一套“立体化的高可用架构”。接下来我将逐一展示这套立体化高可用架构的一些具体实践。一、面向业务的高可用目标

大型高性能.NET系统架构

大型高性能https://www.360docs.net/doc/5219279998.html,系统架构设计大型动态应用系统平台主要是针对于大流量、高并发网站建立的底层系统架构。大型网站的运行需要一个可靠、安全、可扩展、易维护的应用系统平台做为支撑，以保证网站应用的平稳运行。大型动态应用系统又可分为几个子系统： Web前端系统负载均衡系统数据库集群系统缓存系统分布式存储系统分布式服务器管理系统代码分发系统 Web前端系统

为了达到不同应用的服务器共享、避免单点故障、集中管理、统一配置等目的，不以应用划分服务器，而是将所有服务器做统一使用，每台服务器都可以对多个应用提供服务，当某些应用访问量升高时，通过增加服务器节点达到整个服务器集群的性能提高，同时使他应用也会受益。该Web前端系统基于IIS/https://www.360docs.net/doc/5219279998.html,等的虚拟主机平台，提供PHP程序运行环境。服务器对开发人员是透明的，不需要开发人员介入服务器管理。负载均衡系统负载均衡系统分为硬件和软件两种。硬件负载均衡效率高，但是价格贵，比如F5等。软件负载均衡系统价格较低或者免费，效率较硬件负载均衡系统低，不过对于流量一般或稍大些网站来讲也足够使用，比如lvs,nginx。大多数网站都是硬件、软件负载均衡系统并用。

数据库集群系统由于Web前端采用了负载均衡集群结构提高了服务的有效性和扩展性，因此数据库必须也是高可靠的才能保证整个服务体系的高可靠性，如何构建一个高可靠的、可以提供大规模并发处理的数据库体系? 我们可以采用如上图所示的方案： 1)使用SQL数据库，考虑到Web应用的数据库读多写少的特点，我们主要对读数据库做了优化，提供专用的读数据库和写数据库，在应用程序中实现读操作和写操作分别访问不同的数据库。 2)使用同步机制实现快速将主库(写库)的数据库复制到从库(读库)。一个主库对应多个从库，主库数据实时同步到从库。 3)写数据库有多台，每台都可以提供多个应用共同使用，这样可以解决写库的性能瓶颈问题和单点故障问题。 4)读数据库有多台，通过负载均衡设备实现负载均衡，从而达到读数据库的高性能、高可靠和高可扩展性。 5)数据库服务器和应用服务器分离。 6)从数据库使用BigIP做负载均衡。

互联网应用高可用架构设计

一、什么是高可用高可用HA（High Availability）是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计减少系统不能提供服务的时间。假设系统一直能够提供服务，我们说系统的可用性是100%。如果系统每运行100个时间单位，会有1个时间单位无法提供服务，我们说系统的可用性是99%。很多公司的高可用目标是4个9，也就是99.99%，这就意味着，系统的年停机时间为8.76个小时。百度的搜索首页，是业内公认高可用保障非常出色的系统，甚至人们会通过https://www.360docs.net/doc/5219279998.html, 能不能访问来判断“网络的连通性”，百度高可用的服务让人留下啦“网络通畅，百度就能访问”，“百度打不开，应该是网络连不上”的印象，这其实是对百度HA最高的褒奖。二、如何保障系统的高可用我们都知道，单点是系统高可用的大敌，单点往往是系统高可用最大的风险和敌人，应该尽量在系统设计的过程中避免单点。方法论上，高可用保证的原则是“集群化”，或者叫“冗余”：只有一个单点，挂了服务会受影响；如果有冗余备份，挂了还有其他backup能够顶上。保证系统高可用，架构设计的核心准则是：冗余。有了冗余之后，还不够，每次出现故障需要人工介入恢复势必会增加系统的不可服务实践。所以，又往往是通过“自动故障转移”来实现系统的高可用。

接下来我们看下典型互联网架构中，如何通过冗余+自动故障转移来保证系统的高可用特性。三、常见的互联网分层架构常见互联网分布式架构如上，分为：（1）客户端层：典型调用方是浏览器browser或者手机应用APP （2）反向代理层：系统入口，反向代理（3）站点应用层：实现核心应用逻辑，返回html或者json （4）服务层：如果实现了服务化，就有这一层（5）数据-缓存层：缓存加速访问存储

计算机系统结构发展

计算机系统结构发展计算机系统结构从1946年诞生开始一直在飞速发展，而硬件革命也使得系统结构经历了几次大的变革。如今的计算机系统结构在更多功能和更高性能上取得了突破。本文对计算机系统结构的历史发展进行了總结，并简要介绍了如今的计算机系统结构新技术和未来的发展趋势。标签：计算机系统结构冯·诺依曼结构并行机多核数据流计算机一、前言现代计算机的发展历程可以分为2个时代：串行计算时代和并行计算时代。并行计算是在串行计算的基础上发展起来的。并行计算将一项大规模的计算任务交由一组相同的处理单元共同完成。在此期间，各处理单元相互通信与协作，从而获得更高的效率。体系结构的发展是每个计算时代到来的重要标志，其次才是基于该结构的系统软件（尤其是操作系统和编译软件）、应用软件的发展，最后随新问题的发生发展解决达到顶峰。计算机体系结构是选择并相互连接硬件组件的一门科学和艺术，在人们不断探索研究的过程中，一直在追求计算机的功能、性能、功率以及花费的高度协调，以期达到各方面的最佳状态，在花费、能量、可用性的抑制下，实现计算机的多功能、高性能、低功率、少花费的一个新时代。根据当前体系结构的发展现状，要实现以上全部要求的一台计算机，还存在着诸多的限制条件，包括逻辑和硬件上的两方面限制条件。现如今，随着其他领域，包括数据存储处理、计算机网络、移动平台等的飞速发展，给计算机体系结构的设计带来了新的挑战也提出了新的要求，除了需要解决历史发展中的遗留问题外，还需融入新的功能。总之，未来计算机系统结构的发展值得期待。二、计算机体系结构的历史发展计算机已有近70年的发展史，一般认为经历了5代的发展，主要都是以硬件技术的发展为标志的。其中最蓬勃的时期，当属1946年ISA计算机提出的最早时期到1972年CRAY_1问世的这一段时间，因为自此期间出现的技术及结构，几乎囊括了迄今为止所有的新技术、新结构。从1973年开始，因LSI/VLSI技术的发展和成熟，微处理器及微型计算机纷纷引入该技术，使得计算机技术一时间广泛应用于各个领域，于是计算机应用开始呈现出前所未有的繁荣景象。虽然如此，计算机的发展单从体系结构来看并没有发生革命性的变化，已被提出的体系结构和所谓非冯·诺依曼结构的并行处理，通常也没有完全脱离冯·诺依曼的基本思想，不过是多个冯·诺依曼部件的重复。人们尚需不断创新和努力，才有可能从本质上革新计算机体系结构。