系统架构演进和最佳实践 SPEAKER 冯忠旗 分享者 冯忠旗 SHARER 付钱拉高级技术经理 讲点儿什么 SPEAK SOMETHING 演进之路 THE PATH OF EVOLUTION 01 业务模型 • 一无所有的初创期，单一架构轻装上阵 • 石器到工业的跃进，分布式架构保驾护航 • 化整为零，应对雪崩效应分而治之 • 从1到N的业务成长 02 架构演进过程 CONFUSION 需求设计阶段- 首次拦截 开发实现阶段-尽可能避免故障 系统运行阶段-及时发现故障 系统运行阶段-出现故障快速解决故障 思路 THINKING 预见运行期、所想即所得、限制和保护 设计可容错的系统（快速失败、超时、自动重路由） 设计具备自我保护的系统（拆分、限制、优雅停止） 制定合适的开发规范 撒网 实时监控（傻瓜式、开发不用查日志） 可视化运营 网络监控 耗时类（交易总时长、分段时长、SQL耗时、代码耗时） 统计类（订单量异常预警、非法IP预警、交易额过大） 网络异常（单通道和多通道、不同的分布场景） 撒网与实时监控 REAL-TIME MONITORING 可视化运营 VISUAL OPERATION 优先恢复 蓝绿部署 提前准备 服务降级 kill 慢SQL、摘节点、线 程栈和内存堆现场保留 反 向 代 理 反 向 代 理 APP1 APP2 APP3 APP1

微服务和Service Mesh 在多个行业落地实践 www.163yun.com 阶段一：单体架构群，多个开发组，统一运维组 www.163yun.com 阶段二：组织服务化，架构SOA化，基础设施云化 www.163yun.com 阶段三：组织DevOps化，架构微服务化，基础设施容器化 www.163yun.com Hailo Amazon Netflix 粒度更细：可指定服务版本，类，方法级别 配置灵活：可配置检测粒度为每M毫秒N个请求P%的错误率 指标多样：RT值，错误率，线程池参数 熔断 粒度更细：可指定调用者和被调用者服务版本，支持failover、failfast、failback容 错机制。 配置灵活：支持自定义超时时间和重试次数。 可自行定制：通过暴露自定义异常NSFExcetion解决任意业务方法的容错，支持超时、 failover，failfast容错。

云开放云平台布道师。具有10多年软件 系统开发和架构经验，在分布式系统领域经验丰富，长期参与高可用中间件系统、云平 台基础管理系统和云原生自动运维系统的构建。在国内外有10多项授权和在审软件技术 发明专利，并多次受邀出席技术会议，做技术专题分享。 目录 Ø 分布式系统面临的高可用问题 Ø 设计和验证高可用分布式系统的工具与方法 Ø 设计和验证高可用分布式系统的案例分享 Ø 高可用系统的最佳实践总结 处理消息的服务节点可以随机选择 不必处理数据复制和同步的问题 系统容量和高可用能力可以同步提升 服务节点可以随意迁移，不必固定 IP 和存储 有状态分布式系统的高可用问题 一致性 可用性 分区容错性 Paxos Raft 2PC Gossip Ø 处理请求需要特定节点 Ø 必须要考虑数据备份和同步 的问题 Ø 容量扩展和高可用需要不同 解决方案 Ø 服务节点不能随便迁移 服务节点不能随便迁移 CAP Is Not Simply 2 out of 3 Ø 没有分区时，可用性和一致 性要兼得 Ø 经常要考虑的是可用性和一 致性各有一部分 Ø 根据不同设计应用需求有不 同的组合 Ø 重要的是系统如何恢复到 “最佳状态” 分区容错性 可 用 性 一 致 性 系 统 服 务 等 级 分区容错性 可 用 性 一 致 性 系 统 自 愈 程 度 Look Distributed

量子算法和软件研究 • 吕定顺博士，目前就职于华为2012实验室中 央研究院，毕业于清华大学交叉信息研究院 量子物理学专业，至今在量子计算、量子模 拟领域等已经有7年研究经验。博士期间，曾 在 Nature Physics，PRX，Nature Communication，PRL，PRA 等国际知名期刊 发表论文7篇，H index为7，论文累计引用 480次。目前专精并聚焦在量子软件和算法研 究领域。 究领域。 • 量子计算的基本原理 • 量子计算机遇和挑战 • 华为量子计算的进展 • 量子计算的潜在应用 量子计算的基本原理：叠加 Dead Live Curiosity Kill the Cat 1/2（ Dead + |????⟩） Huawei Confidential 5 量子计算的基本原理：纠缠 Particle 1 Particle 2 1 2 （ ↓1 ↓2 2019 量子计算物理实现平台 超导 离子阱 硅量子点 金刚石色心 量子计算机遇和挑战 https://cacm.acm.org/magazines/2013/10/168172-a-blueprint-for-building-a- quantum-computer/fulltext 量子计算机遇和挑战 1、Hardware arXiv:1710.01022v2 Limited

guided 沿着特定⽅方向（guided）的演进 guided 架构“适应性函数 （Architectural Fitness Functions）” 对⼀一些架构特征提供客观的⼀一致性评估。 fitness functions metrics tests monitors 适应性函数分类 atomic holistic triggered continuous jDepend 关联变更更到需求 设计API 导swagger ⽂文件 API清单 设计变更更与 需求关联 服务地图变 更更历史 ⽣生产环境 部署架构设计 测试环境 部署架构设计 绘制部署架构，组合服务和 部署元素 部署架构变更更历史 推荐部署架构（远期规划） 微服务开发框架定制 代码架构⻛风格选择 资源配置 数据库版本管理理 是否⾃自动⽣生成API/ Dockerfile/流⽔水线

•有车：汽车保养 •宅男：外卖 •情侣：电影 •亲子：儿童乐园 •旅游达人：酒店旅游交通 •推荐 •基于用户标签计算POI标签 •精确匹配：给亲子类用户推荐亲子类POI •模糊匹配：基于标签计算用户和POI相似度 古北水镇 白领 User 情侣 有车 九华山庄 南山滑雪场 标签在用户维度的分布 标签在POI维度的分布 用户标签偏好*标签权重*POI标签偏好*POI销量 召回策略演进过程 DISTANCE 0.651660 0.033357 0.948812 13447 662 0.950770 模型训练 •模型训练 •单机VS分布式 •目标函数：binary:logistic •过拟合VS欠拟合 •样本大小&树的棵数 •样本和特征随机采样 •模型复杂度：max_depth，min_child_weight •通用离线训练工具 •流程抽象化、组件化 •提供公共组件，支持定制组件

防腐化 — 分层模型适配 03 分层模型适配实例例 DDD分层参考架构 DDD分层参考架构 给⽤用户提供界⾯面，关注⽤用户交互和体验 前端应⽤用 API服务 业务领域 基础设施 为前端应⽤用提供API服务，关注事务和分布式等技术性问题 领域模型和领域逻辑，关注业务概念。 访问外界系统（调⽤用外界系统）的技术相关实现。 后台服务 前端应⽤用 分层依据: ⼲干系⼈人和技术点 API服务 业务领域 基础设施 前端应⽤用 前端应⽤用 ⼲干系⼈人: 终端⽤用户 诉求: 良好的⽤用户体验 技术点: ⼈人机交互设计和实现 UX关注的层 DDD分层参考架构 为前端和第三⽅方应⽤用提供API服务，关注服务编排，事务和 分布式等 前端应⽤用 应⽤用服务 业务领域 基础设施 ⼲干系⼈人: 应⽤用开发⼈人员 诉求: 灵活易易使⽤用的API 技术点: 模型: • View Object • Resource Model DDD分层参考架构 领域模型和领域逻辑，关注业务概念。 前端应⽤用 API服务 领域模型 基础设施 ⼲干系⼈人: 业务领域专家，业务领导 诉求: 表现业务概念和实现业务价值 要点: 业务建模和复杂性管理理 ⼯工作内容: • 建⽴立业务模型，并体现在代码上 • 管理理模型复杂度，适度拆分模块 •

从事过传统IT、搞过硬件、短暂创业、玩过互联网、...... 金蝶 比格邦 天猫 一加 12 • 传统IT • ERP • 广电行业 • 硬件 • 以色列公司 • 互联网 • 电商 • 传统和互联网结合 • 软硬结合 • 全球 从一加的 「故事」开始 一加的故事 国家和地区 1/40+ 业务发展太快 办公地点 1/10+ 跨区域办公和协作 一些「实践」到的经验 技术架构简单胜于复杂，量体裁衣 架构简单化 合并、解耦、清晰化 照搬行业实践不一定合适 层次简单化 缩减层次，效率优先 混合语言，效率低下 研发体系和流程 研发体系框架搭建 人解决一切 技术简单化 不要追求炫酷，简单实用即可，根据团队成员能力量体裁衣 先跑起来，然后找合适时间进行优化，合适的平衡 简单清晰，效率优 业务优先，区分核心业务，重要性四象限 业务先行，基础建设适当的平衡和取舍，一步一步来 重视规划和系统思维的作用，根据现状随时调整轻重缓急 充分的沟通机制和反馈机制，让大家都能有一致的理解 聚焦与系统思维 技术和管理比重随时调整和平衡 技术、业务和管理的平衡 技术管理者大多对技术热衷，对管理忽视 技术、业务、系统花费精力和时间太多，团队管理精力太少 平衡 时间的分配：轻重缓急，适度授权

C4模型、⽤用户画像、⽤用户旅程 C4模型系统架构可视化 国家级 省级 道路路级 市级 C4模型系统架构可视化 系统上 下⽂文图 容器器图 代码图 组件图 已可视化 ⽤用户画像和旅程系统功能⽤用户可视化 ⽤用户画像 ⽤用户旅程 已可视化 突出⽤用户信息，诉求和价值体现 还原业务场景 可视化的划分遗留留系统 领域驱动设计、事件⻛风暴暴⼯工作坊、服务画布 好的设计 低耦合 Brandolini 开发，经过DDD社区和 TW的很多团队实践验证后，于2015年年11⽉月进⼊入 ThoughtWorks技术雷雷达 ‣Powerful：可以让实践者在数⼩小时内理理解复杂的业务 模型 ‣Engaging：把带着问题的⼈人和拥有答案的⼈人共聚⼀一 堂构建模型 ‣Efficient：跟DDD的实现模型⾼高度⼀一致，并能快速发 现Aggregate和 Bounded Context 命令：什什么活动产⽣生了了事件 例例1: 提交客户订单 例例2: 启动夜间对账 事件是业务上的输出，命令是业务 上的输⼊入。命令以及相应⻆角⾊色可以 明确最终软件系统会有哪些功能给 外界使⽤用。命令和事件将会在后续 的环节中指导API的设计。 1. 将命令写在蓝⾊色即时贴上，可以是 • ⽤用户从UI界⾯面进⾏行行的操作 • 外部系统触发 • 定时任务 2. 将命令贴在所产⽣生的事件旁边；