培训章节

培训大纲

第一单元

互联网分布式架构设计

什么是互联网分布式架构设计

1. 互联网架构的特点：高并发、大数据、高可用

2. 集中式系统在面对互联网时的弊病

3. 分布式系统的概念及其优势

大型互联网分布式架构的演化过程

1. All-in-One集中式架构设计

1） 系统建设的初期系统压力不大时采用单体应用架构

2） 通过整洁架构的设计为日后架构演化做好准备

2. 多级集中式架构设计

1） 探讨多级集中式架构设计的弊病

2） 采用分布式架构设计的思路

3. 前后端分离与读写分离的架构设计

案例：构建高并发、高可用的在线订餐系统

1） 前后端分离的应用实战

2） 读写分离的应用实战

生产型业务系统的分布式设计

1. 数据库的横向纵向切分

1） 数据库的纵向切分与微服务的设计

2） 数据库的横向切分与分布式数据库

2. 分布式缓存的设计

1） 本地缓存 vs. 分布式缓存

2） 分布式缓存的设计原理

3. 异步化操作与分布式队列

1）12306面临的困境与异步化的设计

2）异步化设计的关键：分布式消息队列

生产型业务系统未来的发展趋势

1. 高并发、高可用微服务的架构设计

1） 微服务的拆分与分布式云部署

2） 通过Kubernetes实现微服务的弹性扩容与高可用

3） 微服务设计的关键：故障转移、熔断、降级、限流措施

2. 亿级流量的架构设计：通过分层实现逐级限流的设计思路

3. NewSQL数据库的原理与应用

分析型业务系统的分布式设计

1. NoSQL数据库的原理与应用

2. 海量数据高并发秒级查询的设计思路

第二单元

基于微服务的架构规划

小而专的微服务架构设计

1. 微服务转型初期采用数据共享模式

2. 剖析微服务数据共享模式的问题本质

3. 解决方案：小而专的微服务架构

基于微服务的技术架构规划

1. 去中心化的技术治理

1） 基于父项目建立多套的技术架构

2） 每个微服务配置多套的配置管理

3） 生产环境中集中式的配置服务

2. 去中心化的数据管理

1） RDBMS, NoSQL, NewSQL数据库的分析与选型

2） 建立读写分离的微服务架构

3） 写库的微服务设计与NewSQL数据库

4） 读库的微服务设计与NoSQL数据库

第三单元

微服务设计模式及应用

微服务架构的6种设计模式

1. 聚合模式

案例：电商网站购物功能的设计

Ø 微服务前后端分离的设计

Ø 分布式事务的两阶段提交

Ø TCC方案与阿里Seata

实战演练：运用Seata实现微服务的分布式事务

Ø 基于消息的最终一致性设计

实战演练：基于消息实现微服务的分布式事务

案例：电商网站下单服务的设计

单一职责原则与领域驱动设计

Ø 互联网纵向切分在微服务的实现

Ø 纵向切分应当注意的设计问题

Ø 解决跨库关联查询的设计

实战演练：微服务间解决跨库关联查询的设计

1. 代理模式

案例：电商网站支付功能的设计思路

案例：电商网站多渠道支付的微服务实现

2. 链式模式

3. 分支模式

4. 数据共享模式

案例：大数据与微服务结合的架构设计

实战演练：运用NoSQL数据库实现海量订单数据的实时跟踪

5. 异步消息模式

案例：12306的异步化操作

实战演练：运用Springcloud Stream实现电商网站异步化操作的设计

微服务设计的重要原则：无状态设计

1. 有状态设计的问题与无状态设计的思路

2. 演练：微服务Session的无状态设计

1） 服务网关与用户鉴权的无状态设计

2） 各微服务获取用户Session的无状态设计

总结：微服务的拆分原则

1. 能不拆尽量不拆：减少微服务间的调用

2. 该拆分就得拆分

1） 公共模块该拆分就得拆分

2） 越来越复杂的模块该拆分就得拆分

第四单元

分布式系统技术专题

分布式事务的设计实践

1. 传统分布式事务XA的两阶段提交与三阶段提交

1） 传统分布式事务满足一致性的运行原理

2） 探讨传统分布式事务的性能瓶颈与优化思路

2. TCC方案与Seata框架

1） 探讨TCC方案的设计原理

2） 运用阿里的Seata技术框架解决分布式事务

3） 案例讲解Seata框架在微服务架构中的设计实践

3. 基于消息的分布式事务

1） 基于消息的最终一致性设计思路

2） 探讨其设计实践及其存在的问题

3） 演练基于半消息的设计实践

4） 演练基于消息表的设计方案

分布式消息队列的设计实践

1. 异步化操作与分布式消息队列

2. RabbitMQ, RocketMQ, ActiveMQ和kafka的比较与选型

3. 讲解RabbitMQ在微服务中的设计演练与部署实践

4. 讲解RocketMQ在微服务中的设计演练与部署实践

5. 讲解Kafka在微服务中的设计演练与部署实践

分布式数据库的设计实践

1. 三种类型的数据库：RDBMS→NewSQL→NoSQL

2. 讲解分布式存储的CAP理论

3. AP模型：NoSQL数据库的运行原理与实践

1） NoSQL数据库与宽表的设计

2） NoSQL数据库ElasticSearch的运行原理

3） ElasticSearch实现大数据秒级查询的实践

4. CP模型：NewSQL数据库的运行原理与实践

1） NewSQL数据库的数据一致性框架

2） NewSQL数据库的k-v存储与SQL支持

3） NewSQL数据库TiDB的运行原理与实践

TiDB数据库在金融级生产环境中的设计实践

第五单元

微服务开发与云端部署

用实际项目演练微服务开发的整个过程

1. 演练：从单体应用到微服务的设计转型过程

2. 微服务开发的组织形式：父项目与基础平台

3. 微服务开发的组织形式：多环境配置

4. 前端、聚合层、原子服务层的微服务设计

5. 服务网关的设计：用户权鉴与智能路由

微服务开发高阶：

1. 在分布式环境中高可靠地部署Nacos集群

2. 微服务间调用的监控与调优

微服务的技术中台建设：

1. 微服务技术中台应具备的要素

2. 配置中心Nacos

3. 断路监控Spring Cloud Turbine

4. 链路监控Skywalking

5. 消息中间件kafka, rocketmq

6. 分布式缓存redis

7. 监控平台prometheus+EFK