主要观点：当今软件系统的复杂性、规模和期望不断增加，软件架构的需求愈发重要。本文旨在阐述如何改进现有应用的架构以应对各种挑战，包括理解需求、选择架构模式以及针对可扩展性、性能、容错性等非功能需求进行改进。

关键信息：

• 需求类型：功能需求、非功能需求（质量属性）、系统约束。
• 现有应用示例：类似[Instagram]等的应用，具备用户注册登录、发布评论等功能，当前架构包含多个服务。
• 非功能需求：可扩展性（支持百万日活用户）、性能（99%下响应时间小于 500ms）、容错性/高可用性（99.9%）、可用性-分区容忍性等。

• 改进措施：

  • 可扩展性：在前端和各服务前放置负载均衡器，设置 API 网关以解耦，对帖子和评论数据库进行分片（采用范围分片策略，基于帖子和评论 ID 的复合索引）。
  • 性能：利用 CDN 服务器减少图片加载延迟，在 API 网关引入缓存，为帖子添加索引以提高搜索效率，使用消息代理处理投票性能问题。
  • 容错性/高可用性：引入数据库复制，跨多个地理数据中心运行系统并利用全局负载均衡服务。

重要细节：

• 详细介绍了在不同方面进行改进的具体方法和原理，如数据库分片的过程和优势，CDN 服务器的工作机制，缓存的作用等。
• 以具体的应用场景和架构图来说明当前架构和改进后的架构变化，帮助读者更好地理解。