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《分布式架构设计》 传统单体应用到分布式系统设计最佳实践 主讲：陈国星 【课程背景】 随着互联网时代的到来，数据量急剧增加，并发量也越来越大，传统的应用访问起来变得越来越缓慢？企业如何快速的找到应用缓慢的根源并进行快速的优化？企业如何重新规划和设计高可用高并发的分布式系统的架构？ 本课程围绕实际的项目中遇到的各种瓶颈展开，一方面有针对性的分别从分布式系统中常用中间件、讲解各类中间件的原理、应用场景以及如何构造高性能的大型的分布式的应用系统；另一方面，从数据库层面如何应对分布式系统下的扩容；分别结合实际的技术与案例进行讲解，为技术团队提供优秀的系统架构设计思路和方案，有效提供学员在开发大型系统项目过程中应具备的相关技能。 【课程收益】 Ø 了解分布式系统架构演变过程 Ø 掌握分布式系统原理 Ø 掌握分布式系统技术实现 【课程对象】CTO、技术总监、研发负责人、架构师、研发工程师、售前技术工程师、运维工程师 【课程时间】2天 【课程大纲】
一、分布式系统架构演变 1、分布式系统架构演变历程 Ø Web动静态资源分离 Ø 前端静态资源缓存 Ø 本地数据缓存 Ø 应用负载均衡 Ø CDN Ø 分布式缓存 Ø 数据库读写分离 Ø 数据库垂直分库 Ø 数据库水平分库 Ø 分布式文件系统 案例：亿级流量分布式架构设计思路 二、分布式系统理论 1、CAP定理 Ø 分布式系统CAP定理的三个指标 Ø CAP定理三个指标如何权衡和选择 2、BASE理论 Ø BASE理论详解 Ø BASE理论的定位 3、分布式系统面临挑战 Ø 分布式系统的目标 Ø 分布式系统的基础 Ø 单体垂直架构如何改造为分布式架构 Ø 分布式架构会引入哪些难题？ Ø 分布式系统的挑战 三、分布式系统之缓存 1、缓存 Ø 缓存的定义 Ø 缓存能解决什么问题？ Ø 缓存架构之分布式缓存与集中式缓存 Ø 缓存的基本原则 Ø 分布式缓存的持久化 Ø 分布式缓存的高可用 Ø 分布式缓存的横向扩展 Ø 分布式缓存常见业务场景分析 Ø 多级缓存 2、分布式系统缓存之Redis Ø 分布式缓存之Redis Ø Redis常用数据结构及其应用场景 Ø Redis高级特性：发布/订阅、过期设置、事务支持 Ø Redis持久化策略之rdb与aof Ø Redis主从复制 Ø Redis集群 Ø Redis集群扩容 实战：基于redis实现的缓存会话共享案例分析 实战：redis集群搭建与部署 实战：基于redis实现的热数据缓存 实战：基于redis实现的分布式锁 四、分布式系统之消息队列 1、消息队列 Ø 分布式系统之同步调用案例分析 Ø 分布式系统同步调用存在问题与优化方向 Ø 消息队列之分布式系统异步调用案例分析 Ø 消息队列之削峰填谷案例分析 Ø 消息中间件选型与对比 Ø 消息队列编程模型之点对点 Ø 消息队列编程模型之发布/订阅 案例：基于分布式消息队列设计的千万级账单推送系统 实战：微服务架构下基于消息队列实现微服务间数据最终一致性 五、分布式系统之协调服务 1、分布式协调服务基础 2、分布式协调中间件之ZooKeeper Ø ZooKeeper诞生的背景和它的作用 Ø ZooKeeper单机版安装、常用命令 Ø ZooKeeper集群版的安装、节点角色 Ø ZooKeeper的接入和使用 Ø ZooKeeper运行机制剖析 Ø ZooKeeper的典型应用场景与实现思路 Ø ZooKeeperWatch机制的运行流程 案例：基于ZooKeeper实现的服务注册与发现 七、分布式系统之日志中心系统 1、日志分析面临问题 Ø 传统日志系统存在问题分析 Ø 如何实现日志统一搜集、统一存储、统一查询？ 2、日志中心解决方案ELK Ø ELK应用案例分析 Ø ELK核心组成 Ø ELK之ElasticSearch Ø ELK之logstash Ø ELK之kibana Ø ELK之工作流程剖析 Ø ELK常见应用架构 Ø ELK典型应用架构 Ø 海量日志的ELK集群架构 案例：基于ELK实现的访问日志分析 八、分布式系统之分布式事务 1、分布式系统下数据库面临问题 Ø 本地事务VS分布式事务 Ø 二阶段提交协议过程与原理分析 Ø 二阶段提交协议的缺点 Ø 三阶段提交 Ø 分布式事务的目标 Ø 分布式事务之强一致性应用场景 Ø 分布式事务之最终一致性应用场景 2、分布式事务框架之Seata Ø 分布式事务框架之Seata Ø Seata支持的4种模式 实战：微服务架构下基于Seata的4种模式实现微服务间数据强一致性 九、分布式系统之数据库层架构设计 1、分布式系统下数据库面临问题 Ø 什么是分库分表？ Ø 什么情况下需要分库分表？ Ø 分库分表之垂直分表 Ø 分库分表之垂直分库 Ø 分库分表之水平分表 Ø 分库分表之水平分库分表 Ø 分库分表带来的问题-跨库关联查询 Ø 分库分表带来的问题-分布式事务 Ø 分库分表带来的问题-排序翻页函数计算 Ø 分库分表带来的问题-全局主键避重 Ø 如何选择合适的数据分片键？分片键常用算法有哪些？ Ø 如何自定义分片键的算法？ 2、分库分表主流中间件之客户端分库分表ShardingJDBC Ø 分库分表主流中间件之客户端分库分表ShardingJDBC Ø ShardingJDBC对于现有应用的SQL或ORM有什么要求或局限性？ Ø 分库分表主流中间件之服务端分库分表MyCat Ø 分布式数据库NoSQL 实战：基于ShardingJDBC实现的分库分表之广播表、绑定表方案
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