网站技术架构

《大型网站技术架构：核心原理与案例分析》笔记

高可用性

什么是可用性？

可用性（Availablility）是指服务可被有效访问的特性，不是指有用性（Usability）。

能够保证服务永远可用吗？

保证服务永远可用几乎是一件不可能完成的任务。

实现高可用的手段

1. 由集群提供服务，通过负载均衡手段将请求分发到具体节点上，在节点不可用时，从服务注册列表中清楚。
2. 分级管理。高优先级的服务拥有更好和更多的资源。
3. 超时设置。控制访问的超时，防止大量的请求即占用资源，又无法获得响应。
4. 服务降级。对一些请求直接失败，防止机器负载过高导致机器崩溃，结果导致整个服务崩溃。

预发布和线上发布的区别

预发布和线上发布的唯一不同是没有配置在负载均衡服务中，所以外部无法访问预发环境的机器。

保证服务可用性的意义

工程师对应用做出性能的优化、代码的重构，但是未必能让人直观感受到，也许你的领导都不知道你做这件事情的意义何在。但是，如果你的产品出现了重大故障，那么CEO都会知道你的名字。

伸缩性

什么是伸缩性

指系统能够通过增加（减少）自身资源规模的方式增强（减少）自己计算处理事务的能力。

什么是一致性Hash

在缓存服务中，会根据用户的key将数据缓存至某个缓存节点，选择节点的过程需要用到hash值。

传统算法：将key的hash值模缓存节点数目，获得index，则该index对应的节点就是数据要缓存入的节点。这种方法的缺点是动态的添加、下线缓存节点时，会导致大量的缓存无法命中和缓存迁移。
一致性hash：构建一个长度为$2^{32}$的环，所有的缓存节点会散布到环中的某些位置上，需要缓存的数据根据key计算hash值后会映射到环中的某个位置，然后找到不小于该位置且最近的缓存节点，作为其数据存放的节点。在动态的添加缓存节点时，只有和它相邻的缓存节点中的数据受到影响。该方法的问题是，当添加节点时，会导致环上的缓存节点疏密不均，从而使得每个缓存节点上的缓存数量不均匀。

一致性hash+虚拟节点。上述问题的解决方案是在一致性hash算法的基础上，每个缓存节点会被当做多个虚拟节点分散到环中。所以在添加一个新的缓存节点时，会当做多个虚拟节点添加到环中，这样就防止环中缓存节点疏密不均的问题。

扩展性

什么是扩展性

指对现有系统影响最小的情况下，系统功能可持续扩展或提升的能力。

SOA是实现服务扩展性的一种方式

SOA（面向服务的设计架构）是将不同的业务模块划分为不同的服务，这些服务具有高内聚和低耦合的特点，通过服务发现机制，可以方便的发布新的服务以提供新的功能。

NoSQL是实现数据库扩展性的一种方式

修改关系型数据库的schema是困难的，并且对于稀疏性的数据而言，关系型数据库会浪费存储空间。而NoSQL可以提供列族来灵活的增减列属性，并且不要求每个数据都具有所有的属性。

不断上新产品是互联网公司的生存本能

互联网公司不停上新产品是其生存的本能，谁能更快更好地推出更多的新产品，谁就活得更滋润，那么工程师就要做好准备应付这种局面。

网络安全

加密技术

1. 单向散列加密。对明文进行加密，加密算法固定，但是无法通过密文解密为明文。通常用于对用户密码进行加密，加密后存入数据库。即使数据库被别人获取，也无法获得用户的明文密码，也无法通过密文密码登陆用户账户。采用加盐来防止对密文的破解。如，MD5，SHA。
2. 对称加密。明文的加密和密文的解密采用的都是同一个秘钥。如，DES，RC。
3. 非对称加密。明文通过公钥加密，密文通过私钥解密。私钥也可以对明文加密，用公钥解密，起到数字签名的作用。如，RSA算法。

布隆过滤器

在需要过滤大量黑名单的场景中，如果采用Hash表来存储黑名单，则需要耗费很大的存储空间。布隆过滤器则可以在较小的存储空间中实现过滤功能。布隆过滤器首先申请一个固定大小的存储空间，该空间共有n个bit，初始为0，需要加入黑名单的名字通过8个函数，映射到n个bit中的8个bit中，将这些bit置为1。如果一个名字通过上述8个函数映射到的位置都被置为1，则该名字在黑名单中。使用布隆过滤器，一个名字最多只需要占用一个字节。布隆过滤器可能会误杀，因为存在名字不在黑名单中，但是由于其它黑名单中的名字，导致其映射的位置都被置为1。

架构师

什么是好的架构师

所以最好的软件项目管理不是制订计划，组织资源，跟踪修正项目进展，对成员进行激励和惩罚，而是发掘项目组每个成员的优秀潜能，让大家理解并热爱软件产品最终的蓝图和愿景。每个人都是为实现自我价值而努力，不是为了领工资而工作。

事成就了人

有些企业喜欢挖优秀的人，而不是去把自己打造成一个培养优秀人才的地方。殊不知：是事情成就了人，而不是人成就了事。指望优秀的人来帮自己成事，不如做成一件事让自己和参与的人都变得优秀。