架构调优:构建高效稳定的技术体系

概述

在当前互联网快速发展的时代,如何构建一个高效稳定的技术体系成为企业发展的关键。本文将从技术架构、部署架构、业务架构三方面进行探讨,为企业架构调优提供一些建议。

技术架构

1. 业务拆分

通过分布式或微服务对业务进行拆分,根据各服务的业务场景进行个性化调优,提高系统的灵活性和可维护性。

2. 多级缓存

使用缓存组件加快数据处理速度,包括分布式缓存和本地缓存,有效减轻数据库压力,提升系统响应速度。

3. 读写分离

实现数据库的读写分离,通过分离读写操作,提高数据库并发处理能力,降低数据库访问压力。

4. 分库分表

运用分库分表技术处理海量数据,提高数据库查询效率,保障系统在大规模数据场景下的稳定性。

5. 消息队列

引入消息队列作为中间件,通过异步处理业务请求,提升系统整体性能,降低耦合性。

6. 通信协议,TCP/HTTP

选择适当的通信协议,基于TCP协议的通信通常比基于HTTP的更为高效,特别是在数据传输方面。

7. 多线程

充分利用多核CPU的优势,通过多线程提高系统并发处理能力,提升整体性能。

8. 全文搜索引擎

解决分库分表后数据查询性能问题,提供更快速、灵活的搜索功能。

9. 分布式文件系统

通过分布式文件系统存储大规模数据,实现高可用性和扩展性。

10. 限流、熔断、降级

引入限流、熔断和降级策略,保障系统在高并发和异常情况下的稳定性。

11. 无状态服务

部署架构

负载均衡技术

服务端负载均衡

服务端负载均衡采用代理服务器,如nginx,通过轮询、随机、权重等算法,反向代理后端服务,实现请求的均衡分发。

服务端负载均衡分两种:

硬件负载均衡,如:F5、Array等

软件负载均衡,如:LVS、Nginx等

客户端负载均衡

客户端负载均衡通过服务注册中心,如eureka,实现所有服务节点的注册和管理,根据负载均衡算法选择合适节点进行处理。

CDN技术

CDN(内容分发网络)利用分布在各地的边缘服务器,通过负载均衡、内容分发、调度等功能,实现用户就近获取所需内容,提高用户访问响应速度和命中率。

  1. 当终端用户向www.aliyundoc.com下的指定资源发起请求时,首先向LDNS(本地DNS)发起域名解析请求。.

2. LDNS检查缓存中是否有www.aliyundoc.com的IP地址记录。如果有,则直接返回给终端用户;如果没有,则向授权DNS查询。.

  1. 当授权DNS解析www.aliyundoc.com时,返回域名CNAME www.example.aliyundoc.com对应IP 地址。.

  2. 域名解析请求发送至阿里云DNS调度系统,并为请求分配最佳节点IP地址。.

  3. LDNS获取DNS返回的解析IP地址。.

  4. 用户获取解析IP地址。.

  5. 用户向获取的IP地址发起对该资源的访问请求。.

如果该IP地址对应的节点已缓存该资源,则会将数据直接返回给用户,例如图中步骤7和8,此时请求结束。

如果该IP地址对应的节点未缓存该资源,则节点向源站发起对该资源的请求。获取资源后结合用户自定义配置的缓存策略,将资源缓存到CDN节点并返回给用户,例如图中的北京节点,此时请求结束。

统一监控平台

统一监控平台是性能调优的关键,通过监控服务器资源、JVM数据、全链路追踪、应用性能、接口性能、数据库性能和业务监控等数据,提供全面的性能分析和优化建议。

统一监控平台应该监控以下数据:

  1. 服务器维度统计资源数据:CPU、网络、磁盘、内存等。

  2. 各节点JVM相关数据:GC统计信息、堆内存数据等。

  3. 全链路追踪数据:请求到每一个节点的链路信息、耗时统计、TCP连接时间等。

  4. 应用和接口维度统计性能数据,统计压力最大的应用、统计耗时最长的接口、错误数最多的接口等。

  5. 数据库性能数据:连接数、慢SQL、死锁、锁超时、锁等待时间等。

  6. 业务监控数据:需要支持定制业务监控数据

业务架构

  1. 复杂的事情简单化,简单的事情标准化,标准的事情流程化,流程的事情自动化.

  2. 实时查询调整为允许有一定的时间差.

  3. 避免全部查询,增加必填查询条件,增加按时间范围查询.

综上所述,架构调优是一个多维度的工程,需要全面考虑业务需求、技术选型和系统性能,通过合理的架构设计和调优策略,提高系统的可用性、稳定性和性能。

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