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AidenLiudm 2017-04-14 19:55:51 +08:00
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@ -114,8 +114,8 @@
* [延迟与吞吐量](#延迟与吞吐量) * [延迟与吞吐量](#延迟与吞吐量)
* [可用性与一致性](#可用性与一致性) * [可用性与一致性](#可用性与一致性)
* [CAP 理论](#cap-理论) * [CAP 理论](#cap-理论)
* [CP - 一致性和分区容错性](#cp-一致性和分区容错性) * [CP - 一致性和分区容错性](#cp--一致性和分区容错性)
* [AP - 可用性和分区容错性](#ap-可用性与分区容错性) * [AP - 可用性和分区容错性](#ap--可用性与分区容错性)
* [一致模式](#一致性模式) * [一致模式](#一致性模式)
* [弱一致性](#弱一致性) * [弱一致性](#弱一致性)
* [最终一致性](#最终一致性) * [最终一致性](#最终一致性)
@ -144,7 +144,7 @@
* [Master-master 复制集](#主主复制) * [Master-master 复制集](#主主复制)
* [联合](#联合) * [联合](#联合)
* [分片](#分片) * [分片](#分片)
* [反规则化](#反规则化) * [非规范化](#非规范化)
* [SQL 调优](#sql-调优) * [SQL 调优](#sql-调优)
* [NoSQL](#nosql) * [NoSQL](#nosql)
* [Key-value 存储](#键-值存储) * [Key-value 存储](#键-值存储)
@ -172,9 +172,9 @@
* [通讯](#通讯) * [通讯](#通讯)
* [传输控制协议TCP](#传输控制协议tcp) * [传输控制协议TCP](#传输控制协议tcp)
* [用户数据报协议UDP](#用户数据报协议udp) * [用户数据报协议UDP](#用户数据报协议udp)
* [远程控制调用RPC](#远程控制调用rpc) * [远程控制调用协议RPC](#远程过程调用协议rpc)
* [表述性状态转移REST](#表述性状态转移rest) * [表述性状态转移REST](#表述性状态转移rest)
* [网络安全](#安全) * [安全](#安全)
* [附录](#附录) * [附录](#附录)
* [2 的次方表](#2-的次方表) * [2 的次方表](#2-的次方表)
* [每个程序员都应该知道的延迟数](#每个程序员都应该知道的延迟数) * [每个程序员都应该知道的延迟数](#每个程序员都应该知道的延迟数)
@ -182,7 +182,7 @@
* [真实架构](#真实架构) * [真实架构](#真实架构)
* [公司的系统架构](#公司的系统架构) * [公司的系统架构](#公司的系统架构)
* [公司工程博客](#公司工程博客) * [公司工程博客](#公司工程博客)
* [开发中](#正在完善中) * [正在完善中](#正在完善中)
* [致谢](#致谢) * [致谢](#致谢)
* [联系方式](#联系方式) * [联系方式](#联系方式)
* [许可](#许可) * [许可](#许可)
@ -372,8 +372,8 @@
| 设计一副牌 | [解决方案](solutions/object_oriented_design/deck_of_cards/deck_of_cards.ipynb) | | 设计一副牌 | [解决方案](solutions/object_oriented_design/deck_of_cards/deck_of_cards.ipynb) |
| 设计一个停车场 | [解决方案](solutions/object_oriented_design/parking_lot/parking_lot.ipynb) | | 设计一个停车场 | [解决方案](solutions/object_oriented_design/parking_lot/parking_lot.ipynb) |
| 设计一个聊天服务 | [解决方案](solutions/object_oriented_design/online_chat/online_chat.ipynb) | | 设计一个聊天服务 | [解决方案](solutions/object_oriented_design/online_chat/online_chat.ipynb) |
| 设计一个环形数组 | [待解决](#contributing) | | 设计一个环形数组 | [待解决](#贡献) |
| 添加一个面向对象设计问题 | [待解决](#contributing) | | 添加一个面向对象设计问题 | [待解决](#贡献) |
## 系统设计主题:从这里开始 ## 系统设计主题:从这里开始
@ -467,7 +467,7 @@
响应节点上可用数据的最近版本可能并不是最新的。当分区解析完后,写入(操作)可能需要一些时间来传播。 响应节点上可用数据的最近版本可能并不是最新的。当分区解析完后,写入(操作)可能需要一些时间来传播。
如果业务需求允许[最终一致性](#eventual-consistency)或当有外部故障时要求系统继续运行AP 是一个不错的选择。 如果业务需求允许[最终一致性](#最终一致性)或当有外部故障时要求系统继续运行AP 是一个不错的选择。
### 来源及延伸阅读 ### 来源及延伸阅读
@ -477,7 +477,7 @@
## 一致性模式 ## 一致性模式
有同一份数据的多份副本,我们面临着怎样同步它们的选择,以便让客户端有一致的显示数据。回想 [CAP 定理](#cap-theorem)中的一致性定义 ─ 每次访问都能获得最新数据但可能会收到错误响应 有同一份数据的多份副本,我们面临着怎样同步它们的选择,以便让客户端有一致的显示数据。回想 [CAP 理论](#cap-理论)中的一致性定义 ─ 每次访问都能获得最新数据但可能会收到错误响应
### 弱一致性 ### 弱一致性
@ -533,10 +533,10 @@ DNS 和 email 等系统使用的是此种方式。最终一致性在高可用性
#### 主─从复制和主─主复制 #### 主─从复制和主─主复制
这个主题进一步探讨了[数据库](#database)部分: 这个主题进一步探讨了[数据库](#数据库)部分:
* [主─从复制](#master-slave-replication) * [主─从复制](#主从复制)
* [主─主复制](#master-master-replication) * [主─主复制](#主主复制)
## 域名系统 ## 域名系统
@ -636,7 +636,7 @@ CDN 拉取是当第一个用户请求该资源时,从服务器上拉取资源
* 不需要再每台服务器上安装 [X.509 证书](https://en.wikipedia.org/wiki/X.509)。 * 不需要再每台服务器上安装 [X.509 证书](https://en.wikipedia.org/wiki/X.509)。
* **Session 留存** ─ 如果 Web 应用程序不追踪会话,发出 cookie 并将特定客户端的请求路由到同一实例。 * **Session 留存** ─ 如果 Web 应用程序不追踪会话,发出 cookie 并将特定客户端的请求路由到同一实例。
通常会设置采用[工作─备用](#active-passive) 或 [双工作](#active-active) 模式的多个负载均衡器,以免发生故障。 通常会设置采用[工作─备用](#工作到备用切换active-passive) 或 [双工作](#双工作切换active-active) 模式的多个负载均衡器,以免发生故障。
负载均衡器能基于多种方式来路由流量: 负载均衡器能基于多种方式来路由流量:
@ -644,16 +644,16 @@ CDN 拉取是当第一个用户请求该资源时,从服务器上拉取资源
* 最少负载 * 最少负载
* Session/cookie * Session/cookie
* [轮询调度或加权轮询调度算法](http://g33kinfo.com/info/archives/2657) * [轮询调度或加权轮询调度算法](http://g33kinfo.com/info/archives/2657)
* [四层负载均衡](#layer-4-load-balancing) * [四层负载均衡](#四层负载均衡)
* [七层负载均衡](#layer-7-load-balancing) * [七层负载均衡](#七层负载均衡)
### 四层负载均衡 ### 四层负载均衡
四层负载均衡根据监看[传输层](#communication)的信息来决定如何分发请求。通常,这会涉及来源,目标 IP 地址和请求头中的端口,但不包括数据包(报文)内容。四层负载均衡执行[网络地址转换NAT](https://www.nginx.com/resources/glossary/layer-4-load-balancing/)来向上游服务器转发网络数据包。 四层负载均衡根据监看[传输层](#通讯)的信息来决定如何分发请求。通常,这会涉及来源,目标 IP 地址和请求头中的端口,但不包括数据包(报文)内容。四层负载均衡执行[网络地址转换NAT](https://www.nginx.com/resources/glossary/layer-4-load-balancing/)来向上游服务器转发网络数据包。
### 七层负载均衡器 ### 七层负载均衡器
七层负载均衡器根据监控[应用层](#communication)来决定怎样分发请求。这会涉及请求头的内容,消息和 cookie。七层负载均衡器终结网络流量读取消息做出负载均衡判定然后传送给特定服务器。比如一个七层负载均衡器能直接将视频流量连接到托管视频的服务器同时将更敏感的用户账单流量引导到安全性更强的服务器。 七层负载均衡器根据监控[应用层](#通讯)来决定怎样分发请求。这会涉及请求头的内容,消息和 cookie。七层负载均衡器终结网络流量读取消息做出负载均衡判定然后传送给特定服务器。比如一个七层负载均衡器能直接将视频流量连接到托管视频的服务器同时将更敏感的用户账单流量引导到安全性更强的服务器。
以损失灵活性为代价,四层负载均衡比七层负载均衡花费更少时间和计算资源,虽然这对现代商用硬件的性能影响甚微。 以损失灵活性为代价,四层负载均衡比七层负载均衡花费更少时间和计算资源,虽然这对现代商用硬件的性能影响甚微。
@ -665,7 +665,7 @@ CDN 拉取是当第一个用户请求该资源时,从服务器上拉取资源
* 水平扩展引入了复杂度并涉及服务器复制 * 水平扩展引入了复杂度并涉及服务器复制
* 服务器应该是无状态的:它们也不该包含像 session 或资料图片等与用户关联的数据。 * 服务器应该是无状态的:它们也不该包含像 session 或资料图片等与用户关联的数据。
* session 可以集中存储在数据库或持久化[缓存](#cache)Redis、Memcached的数据存储区中。 * session 可以集中存储在数据库或持久化[缓存](#缓存)Redis、Memcached的数据存储区中。
* 缓存和数据库等下游服务器需要随着上游服务器进行扩展,以处理更多的并发连接。 * 缓存和数据库等下游服务器需要随着上游服务器进行扩展,以处理更多的并发连接。
### 缺陷:负载均衡器 ### 缺陷:负载均衡器
@ -740,7 +740,7 @@ CDN 拉取是当第一个用户请求该资源时,从服务器上拉取资源
**单一职责原则**提倡小型的,自治的服务共同合作。小团队通过提供小型的服务,可以更激进地计划增长。 **单一职责原则**提倡小型的,自治的服务共同合作。小团队通过提供小型的服务,可以更激进地计划增长。
应用层中的工作进程也有可以实现[异步化](#asynchronism)。 应用层中的工作进程也有可以实现[异步化](#异步)。
### 微服务 ### 微服务
@ -750,7 +750,7 @@ CDN 拉取是当第一个用户请求该资源时,从服务器上拉取资源
### 服务发现 ### 服务发现
像 [Consul](https://www.consul.io/docs/index.html)[Etcd](https://coreos.com/etcd/docs/latest) 和 [Zookeeper](http://www.slideshare.net/sauravhaloi/introduction-to-apache-zookeeper) 这样的系统可以通过追踪注册名、地址、端口等信息来帮助服务互相发现对方。[Health checks](https://www.consul.io/intro/getting-started/checks.html) 可以帮助确认服务的完整性和是否经常使用一个 [HTTP](#超文本传输协议HTTP) 路径。Consul 和 Etcd 都有一个内建的 [key-value 存储](#键-值存储) 用来存储配置信息和其他的共享信息。 像 [Consul](https://www.consul.io/docs/index.html)[Etcd](https://coreos.com/etcd/docs/latest) 和 [Zookeeper](http://www.slideshare.net/sauravhaloi/introduction-to-apache-zookeeper) 这样的系统可以通过追踪注册名、地址、端口等信息来帮助服务互相发现对方。[Health checks](https://www.consul.io/intro/getting-started/checks.html) 可以帮助确认服务的完整性和是否经常使用一个 [HTTP](#超文本传输协议http) 路径。Consul 和 Etcd 都有一个内建的 [key-value 存储](#键-值存储) 用来存储配置信息和其他的共享信息。
### 不利之处:应用层 ### 不利之处:应用层
@ -802,7 +802,7 @@ CDN 拉取是当第一个用户请求该资源时,从服务器上拉取资源
##### 不利之处:主从复制 ##### 不利之处:主从复制
- 将从库提升为主库需要额外的逻辑。 - 将从库提升为主库需要额外的逻辑。
- 参考[不利之处:复制](#disadvantages-replication)中,主从复制和主主复制**共同**的问题。 - 参考[不利之处:复制](#不利之处复制)中,主从复制和主主复制**共同**的问题。
<p align="center"> <p align="center">
<img src="http://i.imgur.com/krAHLGg.png"> <img src="http://i.imgur.com/krAHLGg.png">
@ -819,7 +819,7 @@ CDN 拉取是当第一个用户请求该资源时,从服务器上拉取资源
- 你需要添加负载均衡器或者在应用逻辑中做改动,来确定写入哪一个数据库。 - 你需要添加负载均衡器或者在应用逻辑中做改动,来确定写入哪一个数据库。
- 多数主-主系统要么不能保证一致性(违反 ACID要么因为同步产生了写入延迟。 - 多数主-主系统要么不能保证一致性(违反 ACID要么因为同步产生了写入延迟。
- 随着更多写入节点的加入和延迟的提高,如何解决冲突显得越发重要。 - 随着更多写入节点的加入和延迟的提高,如何解决冲突显得越发重要。
- 参考[不利之处:复制](#不利之处复制)中,主从复制和主主复制**共同**的问题。 - 参考[不利之处:复制](#不利之处复制)中,主从复制和主主复制**共同**的问题。
##### 不利之处:复制 ##### 不利之处:复制
@ -959,7 +959,7 @@ SQL 调优是一个范围很广的话题,有很多相关的[书](https://www.a
NoSQL 是**键-值数据库**、**文档型数据库**、**列型数据库**或**图数据库**的统称。数据库是非规范化的,表联结大多在应用程序代码中完成。大多数 NoSQL 无法实现真正符合 ACID 的事务,支持[最终一致](#最终一致性)。 NoSQL 是**键-值数据库**、**文档型数据库**、**列型数据库**或**图数据库**的统称。数据库是非规范化的,表联结大多在应用程序代码中完成。大多数 NoSQL 无法实现真正符合 ACID 的事务,支持[最终一致](#最终一致性)。
**BASE** 通常被用于描述 NoSQL 数据库的特性。相比 [CAP 理论](#CAP 理论)BASE 强调可用性超过一致性。 **BASE** 通常被用于描述 NoSQL 数据库的特性。相比 [CAP 理论](#cap-理论)BASE 强调可用性超过一致性。
- **基本可用** - 系统保证可用性。 - **基本可用** - 系统保证可用性。
- **软状态** - 即使没有输入,系统状态也可能随着时间变化。 - **软状态** - 即使没有输入,系统状态也可能随着时间变化。
@ -1038,7 +1038,7 @@ Google 发布了第一个列型存储数据库 [Bigtable](http://www.read.seas.h
在图数据库中,一个节点对应一条记录,一个弧对应两个节点之间的关系。图数据库被优化用于表示外键繁多的复杂关系或多对多关系。 在图数据库中,一个节点对应一条记录,一个弧对应两个节点之间的关系。图数据库被优化用于表示外键繁多的复杂关系或多对多关系。
图数据库为存储复杂关系的数据模型,如社交网络,提供了很高的性能。它们相对较新,尚未广泛应用,查找开发工具或者资源相对较难。许多图只能通过 [REST API](#representational-state-transfer-restE) 访问。 图数据库为存储复杂关系的数据模型,如社交网络,提供了很高的性能。它们相对较新,尚未广泛应用,查找开发工具或者资源相对较难。许多图只能通过 [REST API](#表述性状态转移rest) 访问。
##### 相关资源和延伸阅读:图 ##### 相关资源和延伸阅读:图
- [图数据库](https://en.wikipedia.org/wiki/Graph_database) - [图数据库](https://en.wikipedia.org/wiki/Graph_database)
@ -1108,15 +1108,15 @@ Google 发布了第一个列型存储数据库 [Bigtable](http://www.read.seas.h
### 客户端缓存 ### 客户端缓存
缓存可以位于客户端(操作系统或者浏览器),[服务端](#reverse-proxy)或者不同的缓存层。 缓存可以位于客户端(操作系统或者浏览器),[服务端](#反向代理web-服务器)或者不同的缓存层。
### CDN 缓存 ### CDN 缓存
[CDN](#内容分发网络) 也被视为一种缓存。 [CDN](#内容分发网络cdn) 也被视为一种缓存。
### Web 服务器缓存 ### Web 服务器缓存
[反向代理](#反向代理)和缓存(比如 [Varnish](https://www.varnish-cache.org/)可以直接提供静态和动态内容。Web 服务器同样也可以缓存请求,返回相应结果而不必连接应用服务器。 [反向代理](#反向代理web-服务器)和缓存(比如 [Varnish](https://www.varnish-cache.org/)可以直接提供静态和动态内容。Web 服务器同样也可以缓存请求,返回相应结果而不必连接应用服务器。
### 数据库缓存 ### 数据库缓存
@ -1527,7 +1527,7 @@ REST 关注于暴露数据。它减少了客户端/服务端的耦合程度,
## 安全 ## 安全
这一部分需要更多内容。[一起来吧](#contributing) 这一部分需要更多内容。[一起来吧](#贡献)
安全是一个宽泛的话题。除非你有相当的经验、安全方面背景或者正在申请的职位要求安全知识,你不需要了解安全基础知识以外的内容: 安全是一个宽泛的话题。除非你有相当的经验、安全方面背景或者正在申请的职位要求安全知识,你不需要了解安全基础知识以外的内容:
@ -1638,7 +1638,7 @@ Notes
| 设计一个数据源于多个数据中心的服务系统 | [highscalability.com](http://highscalability.com/blog/2009/8/24/how-google-serves-data-from-multiple-datacenters.html) | | 设计一个数据源于多个数据中心的服务系统 | [highscalability.com](http://highscalability.com/blog/2009/8/24/how-google-serves-data-from-multiple-datacenters.html) |
| 设计一个多人网络卡牌游戏 | [indieflashblog.com](http://www.indieflashblog.com/how-to-create-an-asynchronous-multiplayer-game.html)<br/>[buildnewgames.com](http://buildnewgames.com/real-time-multiplayer/) | | 设计一个多人网络卡牌游戏 | [indieflashblog.com](http://www.indieflashblog.com/how-to-create-an-asynchronous-multiplayer-game.html)<br/>[buildnewgames.com](http://buildnewgames.com/real-time-multiplayer/) |
| 设计一个垃圾回收系统 | [stuffwithstuff.com](http://journal.stuffwithstuff.com/2013/12/08/babys-first-garbage-collector/)<br/>[washington.edu](http://courses.cs.washington.edu/courses/csep521/07wi/prj/rick.pdf) | | 设计一个垃圾回收系统 | [stuffwithstuff.com](http://journal.stuffwithstuff.com/2013/12/08/babys-first-garbage-collector/)<br/>[washington.edu](http://courses.cs.washington.edu/courses/csep521/07wi/prj/rick.pdf) |
| 添加更多的系统设计问题 | [Contribute](#contributing) | | 添加更多的系统设计问题 | [贡献](#贡献) |
### 真实架构 ### 真实架构
@ -1678,7 +1678,7 @@ Notes
| Misc | **Dapper** - 分布式系统跟踪基础设施 | [research.google.com](http://static.googleusercontent.com/media/research.google.com/en//pubs/archive/36356.pdf) | | Misc | **Dapper** - 分布式系统跟踪基础设施 | [research.google.com](http://static.googleusercontent.com/media/research.google.com/en//pubs/archive/36356.pdf) |
| Misc | **Kafka** - LinkedIn 的发布订阅消息系统 | [slideshare.net](http://www.slideshare.net/mumrah/kafka-talk-tri-hug) | | Misc | **Kafka** - LinkedIn 的发布订阅消息系统 | [slideshare.net](http://www.slideshare.net/mumrah/kafka-talk-tri-hug) |
| Misc | **Zookeeper** - 集中的基础架构和协调服务 | [slideshare.net](http://www.slideshare.net/sauravhaloi/introduction-to-apache-zookeeper) | | Misc | **Zookeeper** - 集中的基础架构和协调服务 | [slideshare.net](http://www.slideshare.net/sauravhaloi/introduction-to-apache-zookeeper) |
| | 添加更多 | [Contribute](#contributing) | | | 添加更多 | [贡献](#贡献) |
### 公司的系统架构 ### 公司的系统架构
@ -1761,12 +1761,12 @@ Notes
## 正在完善中 ## 正在完善中
有兴趣加入添加一些部分或者帮助完善某些部分吗?[加入进来吧](#contributing) 有兴趣加入添加一些部分或者帮助完善某些部分吗?[加入进来吧](#贡献)
* 使用 MapReduce 进行分布式计算 * 使用 MapReduce 进行分布式计算
* 一致性哈希 * 一致性哈希
* 直接存储器访问DMA控制器 * 直接存储器访问DMA控制器
* [Contribute](#contributing) * [贡献](#贡献)
## 致谢 ## 致谢