GeekBand 系统设计与实践 Thrid Week

GeekBand 系统设计与实践 Thrid Week

搭建大规模可扩展的系统

分布式系统

数据库系统

经典结构

设计原则：CAP 理论

一致性介绍

ACID vs BASE

Sharding 分片

NoSQL 数据库

Cassandra

实时系统：Kafka， Storm

分布式系统设计模式 
1.系统失败是很平常的事情:每年有1-5%的硬盘会报废,服务器每年会平均宕机两次,报废率在2-4%。
2.将 多个 复杂系统切分为多个服务: 且服务之间依赖尽可能的少,这样有助于测试,部署和 团 队独 开发。例 : 个google的搜索会依赖100多个服务。ike:需要 套机制来确保服务的fault- tolerant,不能让 个服务的成败影响全局。
3.需要有Protocol Description Language: 如protocol buffers。ike:这样能降低通信  的代码量。
4.有能 在开发之前,根据系统的设计来预测性能:在最下 有 些重要的数字。
5.在设计系统  ,不要想做的很全 , 是需要抓住重点。
6.为了增量做设计,但不为 限做设计: 如:要为5-50倍的增量做设计,但超过1000倍了,就需要重 写和重新设计了。
7.使 备份请求来降低延迟: 如 个处理需要涉及1000台机器,通过备份请求这个机制来避免这个处 理被 台慢机器延误。ike:这个机制 常适合MapReduce。
8.使 范围来分布数据, 不是Hash:因为这样在语义上 较简单,并且容易控制。ike:在 多数情
况下语义 性能更重要,不要为了20%的情况hardcode。 9.灵活的系统,根据需求来伸缩:并且当需求上来的时候,关闭部分特性, 如:关闭拼写检查。 10. 个接 ,多个实现。
11.加足够的观察和调式钩 (hook)。
12.1000台服务器只需单 Master:通过Master节点来统 指挥全部的 动,但客户端和Master节点的 交互很少,以免Master节点Crash,优点是,在语义上  常清晰,但伸缩性不是 常强, 般最多只 能 持上千个节点。
13.在 台机器上运 多个单位的服务:当 台机器宕机时,能缩短相应的恢复时间,并且 持细粒度 的负载均衡, 如在BigTable中, 个Tablet服务器会运 多个Tablet。

大数据系统

大数据基础 hadoop

hadoop Idea from Google 三辆马车： MapReduce， Google File System , Big Table

MapReduce, BigTable, GFS

Spark 入门

海量数据处理技巧

Hash , Bit-Map, Bloom Filter, Heap, 双层桶划分， 数据库索引， 倒排索引， B+ tree， Trie tree， MapReduce

Webtrack

我们需要在网站上跟着用户的活动信息。例如当跟踪搜索时,我们可能需要知道哪些用户进行了搜索,搜索时发生的时间,他们搜索了什么,显示的结果和各种排名信息.

记录用户的搜索记录，存储“动作+时间戳”

查询的需求是一个异步的需求，存储的动作可以通过异步来完成，如消息队列。

考虑到搜索页面的实时变化，因此需要建立本地有效的short URL解析方法

缓存最新的一页的搜索记录

建立有效检索结构

提供多种查询接口。

Design Automated Air Traffic Control System

Please design an automated Air Traffic Control system where all the planes talk to a master ATC server which gives them commands that tell them where to fly and when to take off or land.

1. 航空交通控制系统 是一个 CS 模型的系统
2. 飞机与控制系统建立连接，发送请求，管控系统根据请求返回相应的响应，给飞机相应的命令。
3. 为保证航空控制系统的高可用性，简单的设计可以设计一层代理做负载均衡，代理到后端的多台服务的机器。