架构师-金句100

Posted 2022-01-10 买糖买板栗

1. CDN：解决的最重要的问题是：网络延迟（缓存、回源）
2. 零拷贝：指0次调用CPU消耗资源而不是指0次复制
3. TCC事务：流程和 2PC 类似， 2PC是在跨库的DB层面，TCC本质是一个应用层面的2PC

4. 正向代理：隐藏真实客户端，反向代理：隐藏真实服务端

5. LRU：Least Recently Used：最近最少使用：一种常用的页面置换算法，选择最近最久未使用的页面予以淘汰

6. 秒杀设计：CDN、负载均衡、服务限流、服务降级、热点数据预热缓存；分批次、failfast

解释：

1. CDN 旨在解决的最重要的问题是什么，我们称之为网络延迟；例如淘宝的图片访问，有98%的流量都走了CDN缓存。只有2%会回源到源站，节省了大量的服务器资源。浏览器缓存：当服务接入了 CDN 之后，浏览器本地缓存的资源过期之后，浏览器不是直接向源服务器请求资源，而是转而向 CDN 边缘节点请求资源。CDN 边缘节点中将用户的数据缓存起来，如果 CDN 中的缓存也过期了，CDN 边缘节点会向源服务器发出回源请求，从而来获取最新资源。Etag 是URL的Entity Tag，用于标示URL对象是否改变，区分不同语言和Session等等。具体内部含义是使服务器控制的，就像Cookie那样。性能：聪明的服务器开发者会把ETags和GET请求的“If-None-Match”头一起使用，这样可利用客户端（例如浏览器）的缓存。因为服务器首先产生ETag，服务器可在稍后使用它来判断页面是否已经被修改。本质上，客户端通过将该记号传回服务器要求服务器验证其（客户端）缓存。过程：客户端请求一个页面（A）。 服务器返回页面A，并在给A加上一个ETag。 客户端展现该页面，并将页面连同ETag一起缓存。 客户再次请求页面A，并将上次请求时服务器返回的ETag一起传递给服务器。 服务器检查该ETag，并判断出该页面自上次客户端请求之后还未被修改，直接返回响应304（未修改——Not Modified）和一个空的响应体。
   

2. 零拷贝：第一个错误说法就更正了：零拷贝不是指0次复制而是指0次调用CPU消耗资源。“零拷贝”是指计算机操作的过程中，CPU不需要为数据在内存之间的拷贝消耗资源，这个时候cpu可以干别的事情，至于数据的复制次数只能降低，而不会减少到0。总体来说，零拷贝是指将数据直接从磁盘文件复制到内核读取缓冲区，然后多个消费者可以共用一个缓冲区，然后DMA 引擎直接把数据从内核读取缓冲区传到消费者，全程都是DMA参与，从而消除CPU参与的数据复制消耗，也不需要经由应用程序之手，减少了内核空间和用户空间之间的上下文切换，同时也大大减少了数据复制的次数。以kafka为例，如果有100个消费者消费一份数据，在普通的数据传输方式下，复制次数一共是100*4 = 400次，cpu调用次数一共是100*2 = 200次；而使用了零拷贝技术之后，复制次数一共是100+1 = 101次（1次数据从磁盘到内核读取缓冲区，100次发送给100个消费者消费），cpu调用次数一共是0次。极大的提高了数据读写效率。（DMA全称是Direct Memory Access，也就是直接存储器访问。它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依赖于 CPU 的大量中断负载。通俗点理解，就是让硬件可以跳过CPU的调度，直接访问主内存。比如我们常见的磁盘控制器、显卡、网卡、声卡都是支持DMA的，可以说DMA已经彻底融入我们的计算机世界了）
   

3. 2PC：事务管理器要求每个涉及到事务的数据库预提交(precommit)此操作，并反映是否可以提交。事务协调器要求每个数据库提交数据，或者回滚数据。第一阶段：准备阶段（投票阶段）和第二阶段：提交阶段（执行阶段）。缺点：单点问题：事务管理器在整个流程中扮演的角色很关键，如果其宕机，比如在第一阶段已经完成，在第二阶段正准备提交的时候事务管理器宕机，资源管理器就会一直阻塞，导致数据库无法使用。同步阻塞：在准备就绪之后，资源管理器中的资源一直处于阻塞，直到提交完成，释放资源。数据不一致：两阶段提交协议虽然为分布式数据强一致性所设计，但仍然存在数据不一致性的可能。比如在第二阶段中，假设协调者发出了事务 Commit 的通知，但是因为网络问题该通知仅被一部分参与者所收到并执行了 Commit 操作，其余的参与者则因为没有收到通知一直处于阻塞状态，这时候就产生了数据的不一致性。总的来说，2PC 协议比较简单，成本较低，但是其单点问题，以及不能支持高并发(由于同步阻塞)依然是其最大的弱点。TCC优点：让应用自己定义数据库操作的粒度，使得降低锁冲突、提高吞吐量成为可能。TCC不足之处：对应用的侵入性强。业务逻辑的每个分支都需要实现try、confirm、cancel三个操作，应用侵入性较强，改造成本高

4. 正向代理：客户端想要访问一个服务器，但是它可能无法直接访问这台服务器，这时候这可找一台可以访问目标服务器的另外一台服务器，而这台服务器就被当做是代理人的角色 ，称之为代理服务器，于是客户端把请求发给代理服务器，由代理服务器获得目标服务器的数据并返回给客户端。客户端是清楚目标服务器的地址的，而目标服务器是不清楚来自客户端，它只知道来自哪个代理服务器，所以正向代理可以屏蔽或隐藏客户端的信息。反向代理：从上面的正向代理，你会大概知道代理服务器是为客户端作代理人，它是站在客户端这边的。其实反向代理就是代理服务器为服务器作代理人，站在服务器这边，它就是对外屏蔽了服务器的信息，常用的场景就是多台服务器分布式部署，像一些大的网站，由于访问人数很多，就需要多台服务器来解决人数多的问题，这时这些服务器就由一个反向代理服务器来代理，客户端发来请求，先由反向代理服务器，然后按一定的规则分发到明确的服务器，而客户端不知道是哪台服务器。常常用nginx来作反向代理

5. LRU：Least Recently Used：最近最少使用：一种常用的页面置换算法，选择最近最久未使用的页面予以淘汰

6. 秒杀设计：CDN、负载均衡、服务限流、服务降级、热点数据预热缓存；分批次