分布式架构设计最全详解(图文全面总结)

分布式架构设计最全详解(图文全面总结)

大家好,我是mikechen。

结合着我在阿里的工作经验,我写过一个成体系的分布式架构专题,包含了:单点登录、负载均衡、分布式ID、分布式幂等性、微服务、秒杀、大型网站…等分布式架构专题。

为了让大家知识更体系化,我把整个分布式架构专题罗列在此,希望对大家有所帮助@mikechen

文末有该阿里架构专题资料

史上最全负载均衡原理图文详解

负载均衡是大型网站的必经之路,也是各种中间件都会涉及的内容。

负载均衡允许系统通过增加服务器数量来实现水平扩展,从而处理更多的并发请求部分。

分布式架构设计最全详解(图文全面总结)

本篇重点讲解了负载均衡相关的:

  • 负载均衡的原理机制;
  • 负载均衡均衡的算法;
  • 负载均衡均衡的分类;
  • 负载均衡均衡的应用;

总之,负载均衡通过合理分配请求,提高系统的性能、可靠性和可伸缩性,是构建高性能网络服务和应用的关键组成。

史上最强消息队列MQ万字图文总结

消息队列是大型分布式系统不可缺少的中间件,也是高并发系统的基石,大家熟知的阿里双11都会用到消息队列,比如:RocketMQ。

消息队列提供了一种异步、解耦的方式,使得不同组件、服务或系统能够通过在队列中发送和接收消息来进行通信。

分布式架构设计最全详解(图文全面总结)

在高负载时,消息队列可以用于削平系统的负载曲线,特别是在阿里双11高并发场景,都有大量的应用。

本篇会非常全面的详解消息队列MQ,主要会谈到:

  • 消息队列的原理实现;
  • 消息队列的核心概念;
  • 消息队列架构设计;
  • 点对点模型;
  • 发布-订阅模型;
  • 消息队列MQ的4大应用场景;

本篇都会详解:消息队列的基本概念、应用场景、核心特性以及原理。

微服务架构最全详解(图文总结)

微服务是大型网站的必经之路,也是进阶架构的必备技能。

微服务架构是一种软件设计和开发的方法,将一个应用程序划分为一组小而独立的服务,这些服务可以独立部署、扩展和维护。

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本篇会重点详解微服务,主要包含:

  1. 微服务架构原理;
  2. 微服务架构模式;
  3. 微服务架构组件;
  4. 微服务架构设计等;

如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题

在使用 Redis 缓存时,可能会面临一些挑战,其中包括缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等问题。

同时,对于不同的场景,可能需要根据实际情况采用不同的解决方案。

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本篇会重点详解这些问题,包含:

  1. 缓存雪崩解决方案;
  2. 缓存预热解决方案;
  3. 缓存穿透解决方案;
  4. 缓存降级解决方案等;

分布式幂等性方案详解(4大幂等性方案)

在分布式系统中,保障操作的幂等性(Idempotence)是一项重要的任务。

幂等性要求对同一操作的多次执行产生相同的结果,无论执行多少次,系统的状态都保持一致。

幂等性在支付场景,以及分布式系统都是最常遇到的问题。

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这篇文章会重点详解幂等性,主要包含:

  1. 幂等性接口设计;
  2. 幂等性解决方案;
  3. 唯一标识 幂等性检测;
  4. 数据库唯一主键 数据库乐观锁;
  5. 防重 Token 令牌;

以上常见的分布式幂等性方案,以及以什么场景应用分布式幂等性,还是需要重点来掌握的,不仅面试常考察,重点是实际工作会应用到。

5种分布式ID生成方案详解

在分布式系统中,生成唯一的分布式ID是一项重要的任务,以确保系统中的实体具有全局唯一性。

在金融、电商、支付、等产品的系统中数据日渐增长,对数据分库分表后需要有一个唯一ID来标识一条数据或消息。

本篇会重点详解分布式ID的5种算法:

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  1. UUID;
  2. Redis唯一ID;
  3. Zookeeper唯一ID;
  4. 雪花算法ID等等;

本篇都会非常全面的来详解到。

单点登录SSO详解(原理与方案图解)

单点登录,全称是Single Sign-On,简称SSO是一种身份验证机制,允许用户在一次登录后,就能够访问多个关联的系统,而无需重新进行身份验证。

例如:阿里旗下有淘宝、天猫等网站,还有背后的成百上千的子系统,用户登录一次,就都可以登录,这就会涉及到单点登录。

分布式架构设计最全详解(图文全面总结)

单点登录本篇重点详解,单点登录的原理,以及常见的实现方案,建议重点掌握。

数据库垂直水平拆分(六大原则详解)

数据库拆分(Database Sharding)是一种将大型数据库划分为较小、更易管理的部分的策略。

这样的拆分有助于提高数据库性能、可伸缩性和可靠性。

在进行数据库拆分时,需要考虑一些原则以确保系统的正常运行和数据的一致性。

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本篇就详解具体的拆分原则和步骤,主要包含:

  1. 垂直拆分步骤;
  2. 水平拆分步骤;
  3. 分库分表步骤;
  4. 6大拆分原则;

将数据库按照功能或业务模块进行拆分,确保相关的数据存储在同一拆分单元中。这有助于降低不同功能之间的耦合度,使得维护和扩展更为灵活。

分布式架构系统拆分详解(图文总结)

分布式架构可以说是大型网站的必经之路,比如:大家熟知的淘宝等架构,都是这样一步步走来的。

在设计分布式系统时,系统的拆分是一个关键的决策。

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这里就会涉及到:

如何应用拆分;

拆分步骤;

拆分前后的事情等等,本篇都会全面来详解。

RocketMQ架构原理详解(图文全面总结)

Apache RocketMQ 是一个开源的分布式消息中间件系统,由阿里巴巴集团贡献给Apache软件基金会。

RocketMQ 提供了高吞吐、低延迟、高可用性和强持久性的特性,适用于大规模分布式系统中的消息通信。

RocketMQ是参考Kafka来实现的,在互联网领域特别是金融用的很多。

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本篇会重点详解RocketMQ,包含:

  1. RocketMQ的核心组件;
  2. RocketMQ的架构设计;
  3. RocketMQ的关进特性;
  4. RocketMQ的应用场景;

RocketMQ 在阿里巴巴的众多业务场景中得到了广泛应用,包括电商、支付、物流等领域,也是需要重点掌握。

如何设计秒杀系统?双11秒杀架构详解

分布式架构设计最全详解(图文全面总结)

淘宝双11秒杀场景大量的用户短时间内涌入,瞬间流量巨大,这就是典型的高并发场景。

比如:1000万人同一时间抢购100件商品,秒杀活动是一个特别考验后台的。

比如,就会涉及到:

  1. 分布式架构;
  2. CDN加速;
  3. 负载均衡;
  4. 限流防刷;
  5. 预热和降级;

初次之外,还会涉及到:

  • 前端设计方案;
  • 后端设计方案;
  • 数据库层解决方案;

等等,这些双11秒杀的架构方案,本篇都会详解到。

大型网站演变全过程与架构设计详解

大型网站的演变过程和架构设计通常经历多个阶段,随着业务的发展和技术的进步逐步进行优化和扩展。

比如:淘宝为代表的大型网站,都是从小变大的。

比如:最初就是个简单的单体架构,如下图:

分布式架构设计最全详解(图文全面总结)

最后再经历如下步骤:

  1. 应用服务和数据服务分离;
  2. 数据库读写分离;
  3. 垂直拆分;
  4. 分库分表;
  5. 分布式改造;
  6. 分布式数据库;
  7. 分布式文件;
  8. 分布式消息;
  9. 分布式中间件;
  10. 微服务拆分等等,变成下面的样子:

分布式架构设计最全详解(图文全面总结)

以上的完整步骤,都会全面的来详解到,除此之外,还包含云原生…等等分布式架构,这里我就不一一列举了。

以上我主要从分布式架构、消息中间件、负载均衡、单点登录、分布式系统、微服务、秒杀、大型网站…等架构进行了一个完整的详解,希望能对你有所帮助!

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作者简介

陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,BAT资深面试官,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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