搜索基础架构 从百度文件系统 看大型分布式系统设计 自我介绍 • 颜世光, 专注于大规模分布式系统 • 代表作品 - 百度第三代Spider系统 - 百度文件系统BFS - 万亿量级实时数据库Tera - 集群调度系统Galaxy • 个人主页&Blog - https://github.com/bluebore - http://bluebore.cn 提纲 • 百度文件系统简介 • 分布式系统设计实践 单个集群通常几千台机器 • 百度文件系统(BFS)、集群调度系统（Galaxy）、分布式协 调服务（Nexus）是核心服务 • 实时任务与批量任务混合部署 Galaxy master BFS master Nexus lock service 分布式软件栈中的BFS The Baidu Stack 网络通信框架Sofa-pbrpc 分布式文件系统 BFS 集群调度系统 Galaxy 数据中心操作系统(DCOS) • 进程调度&内存管理 - Galaxy - 应用部署和任务调度 • 锁和信号量 - Nexus - 分布式锁 - 分布式通知 • 文件系统 - The Baidu File System - 持久化存储 百度文件系统架构 设计一个分布式系统要考虑的 • 数据与计算的分片 • 分区故障容忍 • 数据一致性 • 系统扩展性 • 延迟与吞吐 • 成本与资源利用率 • …

产品研发⽅方法的践⾏行行与推⼴广，对从业务探索、产品与 服务设计、演进式架构、敏敏捷开发、持续交付、数据 运营等端到端数字化业务的⽅方法与实践及其规模化应 ⽤用有深⼊入研究和丰富实践经验。 ⽬目前致⼒力力于帮助各⾏行行业客户实现数字化转型，建⽴立数 字时代的精益研发体系，提升规模化创新能⼒力力。近两 年年来，研究的重点放在数字化业务管理理的组织治理理与 动态投资组合管理理，最⼤大化投资成效。 2016年年翻译出版了了著作《精益企业》。 模型 分析 运⾏行行资 源管理理 PaaS、 容器云资 源管理理 公共 部分 产品、⼈人 员维护 定义通⽤用 约束条件 定义服务 约束条件 可视化设计 服务地图 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 架构Fitness Function检查 代码质量量分析- 配置Sonar地址、展⽰示分析结果 数据结构分析- 测试环境的反向⼯工程可视化 数据结构分析- ⽣生产环境脚本导入可视化 领域模型- 基于代码守护的反向可视化 运⾏行行时部署架构可 视化 数据库 状态/版本显⽰示 创建系统 组建团队 我的系统 列列表 团队⼈人员⾓角⾊色 权限维护 外部系统维护 架构约束定

演进式架构：数字化世界"进化论" 肖然 架构到底什么？ https://www.flickr.com/photos/swisscan/2308034084/ 耦合关系 ● Do one thing and do it well ● Write programs to work together ● Test early and often. Refactor. ●

引⾔言 02 可视化的认识遗留留系统 03 可视化的划分遗留留系统 04 可视化的拆解遗留留系统 引⾔言 遗留留系统、微服务架构 任何⼈人类的设计都会腐化 软件当然也不不例例外 拆成微服务 微服务架构的九⼤大特征 •通过服务进⾏行行组件化 •围绕业务能⼒力力组织 •做产品⽽而不不是做项⽬目 •智能端点与傻⽠瓜管道 •去中⼼心化地治理理技术 •去中⼼心化地管理理数据 •基础设施⾃自动化 •基础设施⾃自动化 •容错设计 •演进式设计 可视化能帮我们什什么 掌握系统业务 明确系统边界 ⼩小步改造系统 可视化的认识遗留留系统 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 如果做到了了服务之间的松耦 合，那么修改⼀一个服务就不不 需要修改另⼀一个服务。⼀一个 松耦合的服务应该尽可能少 地知道与之协作的那些服务 的信息。 ⾼高内聚 就是把相关的⾏行行为聚 集在⼀一起，把不不相关 的⾏行行为放在别处。如 果你要修改某个服务

架构工作在国际化项目中 的应用实例 贺钢 2016-12-17 个人简介 • 深信服科技 • 腾讯 • 联想深圳中国开发实验室 前言 • 国际化项目的一些不同点导致架构工作的一些不同 • 应用实例体现这些不同点 广告 • 联想电脑管家(PC): guanjia.lenovo.com.cn 国际化项目的一些不同点 • 目标客户不同: 文化习俗, 客户需求, 用户体验… ”Sent time”:”2014-01-08”,”Sent to”:”Herman, Jack, Tom”} 对架构设计的影响III – 非技术性的相关工作 • 沟通 通常项目的组织形式 国际化项目开发阶段 沟通个人经验 • 用于沟通的时间 > 50% • 承认对方和自己一样聪明 对架构设计的影响IV – 登录设计 • 功能: 用户名密码登录 登录相关设计碰到的问题 • 安全关注: 两个不同的登录服务器:不同的访问地址,不同的接口,不同的功能 • 不同的开发团队按不同的计划在开发 登录设计方案 Quick Breather 对架构设计的影响V -- 安全要求对架构的影响 • 软件安全趋势 • 针对国际化公司的安全威胁 LSDL 安全设计 安全设计 服务器安全 -- Penetration Testing(渗透测试) • Step 1: Reconnaissance •

CONTENTS CONTENT 产品介绍 业务挑战及架构目标 架构演进 总结展望 业务挑战与架构目标 建筑造型多样化，业务模 型复杂度越来越高 业务挑战 新业务基于现有业务进行 扩展，而应用场景及性能 要求不同，既复用又独立； 产品云+端转型，核心业 务逐步实现服务化，不同 业务演化路径不同 简化业务模型复杂度 架构演进目标 不同业务间解耦 各业务独立演化 单体架构 共享模型 构建领域模型 架构分层 持久化层 领域层 CAD图纸管理 建模UI 通用UI组件 几何算法 通用框架机制 通用算法 CAD/BIM UI 图元绘制 显示层 应用层 CAD识别 BIM模型转换 模型编辑 批量操作 CAD模型 BIM模型 模型数据库 gcad文件 gfc文件 数据库 算量模型持久化 CAD模型持久化 BIM模型持久化 …... 构件模型 钢筋模型 模型转换 案例1：CAD翻模领域拆分及分层设计 • 隔离功能交互与业务逻辑 • 识别算法独立，引入人工智能算法 持久化层 领域层 CAD图纸管理 CAD翻模UI 显示层 应用层 CAD图层管理 CAD识别命令 CAD模型 CAD模型持久化 CAD识别算法 模型转换 CAD识别数据 模型 构件模型 CAD翻模服务 架构演进 1 2 3 领域拆分 架构分层

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 依据声明式自愈的理念设计系统 有一个统一的状 态持久化接口， 所有有状态模块 通过统一的接口 对应统一的对象 模型 配置模块对象只 需要包括 Desired State 每个领域的控 制器模块的逻 辑保证自己领 域独立自愈的 能力 改变状态的操作 验证系统自愈特性——目标状态 Desired State 使用 TLA+ 验证系统自愈特性——实际状态 Realized State 设计实现声明式自愈系统的工具与方法 架构选型 •选择基础状态持久化框架 •参考系统：Kubernetes 高可用 系统设计 •设计并验证高可用分布式系统 •参考工具：TLA+ Toolkit 系统实现 •实现高可用系统的控制模块 •参考模式：Kubernetes 逻辑正确性不能依赖缓存，写操作服务端必须有校 验而且幂等，没有缓存情况下系统仍可服务 Ø 错误回复缓存，过期时间不能太长，而且有清晰的 修复建议 Ø 数据库更新与缓存失效的策略 最佳实践分享 有关配置文件 Ø 集群使用统一的配置来源 Ø 定义正常的默认配置，满足读取不到配置的正 常运行 Ø 支持可扩展的配置命令格式 Ø 尽量支持更改配置不需要重启服务 Ø 注意配置项之间的关联性 欢迎与我交流

为什什么需要反应式架构 设备影⼦子业务说明 1. 设备上报状态 2. 将上报状态持久化到数据库 3. 应⽤用查询上报的状态 4. 应⽤用设置期望的状态 6. 期望状态和上报状态的 差异 (delta) 同步⾄至设备 7. 设备上报新的状态 8. 将新的上报状态持久化到数据库 5. 将期望状态持久化到数据库 { “state”: { “desired”: “version”: 10 } 设备影⼦子业务说明 1. 设备上报状态 2. 将上报状态持久化到数据库 3. 应⽤用查询上报的状态 4. 应⽤用设置期望的状态 6. 期望状态和上报状态的 差异 (delta) 同步⾄至设备 7. 设备上报新的状态 8. 将新的上报状态持久化到数据库 5. 将期望状态持久化到数据库 { “state”: { “desired”: “version”: 11 } 设备影⼦子业务说明 1. 设备上报状态 2. 将上报状态持久化到数据库 3. 应⽤用查询上报的状态 4. 应⽤用设置期望的状态 6. 期望状态和上报状态的 差异 (delta) 同步⾄至设备 7. 设备上报新的状态 8. 将新的上报状态持久化到数据库 5. 将期望状态持久化到数据库 { “state”: { “desired”:

trades group by 1 2 交易系统架构设计 交易系统架构设计-设计目标 • 吞吐量5w TPS, 延迟10ms • 能睡个好觉(数据持久化，数据最终一致性，容错) • 设计简单，运维方便 交易系统架构设计-关键点 • 内存撮合服务的状态持久化和高可用 • 消息处理顺序的保证 • 异步服务之间消息传送的可靠性 • K线：实时的分组聚合操作 • 高效利用关系数据库 交易系统架构设计-架构图 撮合 资金清算 行情推送 K线计算 历史成交 订单状态 PG Redis 下单 交易系统架构设计-撮合服务 • C++实现的Redis Module • 复用Redis本身的aof持久化和replication • 撮合结果直接输出到本地的redis stream（无需主动发送消息给其他服务） • 下游任务订阅redis stream $ redis-cli > ob.limit