原騰訊云架構師談可擴展系統的入門基礎
肖立鵬原來在騰訊云做架構師，目前在Udesk擔任CTO職位。下面是他分享的Udesk在可擴展高并發架構方面的一些實踐經驗。
隨著智能設備的普及使得高并發場景越來越多，可擴展成為系統設計的必要條件，下面分別介紹下可擴展系統的四個重要組成部分
一、負載均衡——可擴展性&冗余容錯
水平擴展：負載能力和增加硬件呈線性關系。如果你有一臺服務器并增加一臺，負載能力翻 倍，再增加一臺，負載能力增長33%。
冗余容錯：一臺服務器死機不會影響服務的正確性，只是降低系統的負載能力。
一般的冗余和水平擴展等，都可以通過負載均衡來實現。主要有3種實現方法：
- 客戶端負載均衡：這里的客戶端是廣義的客戶端，例如服務a調用服務b，我們認為服務a是客戶端。客戶端配置n個服務端的地址，采取 Round-Robin或者其他隨機策略訪問服務端。優點是編碼實現簡單;缺點是變更困難，服務端遷移需要升級所有客戶端配置，當然你可以搭建配置服務，這個服務本身也是單點，然后為配置服務實現負載均衡……
- 硬件負載均衡：購買專用的負載均衡器，例如Citrix NetScaler。優點：性能卓越; 缺點：昂貴，高富帥專用。
- 軟件負載均衡：通過路由分發，心跳探測等方法，實現軟件層面的負載均衡，典型的開源組件有：LVS，Nginx和HAProxy等。目前大多數互聯網公司均采用軟件負載均衡。
二、數據緩存
緩存是一個系統中性能提升的關鍵。主要有5種實現方法：
應用層：應用自己在本地內存或其他介質中緩存部分數據，一般通過LRU算法淘汰。
數據庫層：數據庫引擎自身的緩存，需要DBA來配置優化，當然現在也有不少NoSQL的緩存+存儲解決方案如MongoDB、帶HandlerSocket插件MySQL、ttserver等。數據庫緩存的好處是應用側代碼不需要更改。
內存緩存：目前的主流解決方案，代表有MemCached和Redis，Redis的優點是數據結構 豐富，可以輕松支持排名等場景，缺點是單進程實現導致持久化方案不夠***，今年4月Redis Cluster終于迎來了***個穩定版本，可以實現數據自動sharding和容錯，穩定性有待后續檢驗。
網頁緩存：在Apache等HTTP服務器上，配置full-page cache等策略。
CDN：對于靜態文件，一般采用CDN來加速。
使用緩存的過程中，必須要注意緩存有效性，在數據源更新后，要及時更新緩存中的數據。目前主要有read-through和write-through兩種策略，采用write-through的多些。
三、離線處理
對搜索引擎，廣告推薦等數據分析類場景，必須對數據做離線處理。主要有3種主流的實現方法：
- 定期任務：每天每小時的任務，使用crontab或者其他cron服務來調度。
- 并行計算：采用MapReduce，其它主流開源組件有Hive，Impala等。
- 消息隊列：任務排隊，并發處理等，主流開源組件有RabbitMQ，Kafka。
四、平臺建設
提供給應用的，不是一堆組件，而是一組API，把底層架構隱藏起來。這樣有兩個主要的好 處：
底層架構重用，可支撐多應用，運營更方便。
應用和底層架構解耦合，底層架構可自我演進，是Scale的必備基礎。
