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[ASP.net教程].net 大型分布式电子商务架构说明


.net大型分布式电子商务架构说明

背景

构建具备高可用,高扩展性,高性能,能承载高并发,大流量的分布式电子商务平台,支持用户,订单,采购,物流,配送,财务等多个项目的协作,便于后续运营报表,分析,便于运维及监控。

 

架构演变

         基础框架剥离 -> 分库分表 -> 基础服务建设 -> 私有云建设 ->分布式操作系统

 

基础框架

         整个公司无论有多少项目,需要沉淀最基础的框架,里面一般包含核心的分库分表规则,统一的数据库操作类库,统一的通讯类,统一的日志类,统一的加密算法,统一的基础服务sdk,公用的一些工具类等等。该框架用于定义最基础的公司架构,设计,统一最基础的技术及项目架构规范,拦截及监控最基础的核心调用等。框架命名一般比较简单,如京东,可以定义为jdf;淘宝,可以定义为tbf。

 

分库分表

         分 库分表为最常规的架构拆分方案。一般会从业务角度进行不同视角的拆分,如用户视角和商户视角。当然前提也需要业务方面或者其他技术力量的支持,不出现或者 解决拆分后跨多个分库或者分表的表查询及查询结果合并问题。分库分表前也通过需要预估容量,预估性能。分库分表也经常会遇到全局id,或者分布式id自增且唯一的问题,这些都要预先在设计和架构层面要充分考虑。

用户视角如图所示

商户视角如图所示

 

基础服务

         基础服务是系统分布式的一个核心。它往往与操作系统基础组件相对应,只不过它是分布式的。如基础服务一般包含分布式存储,分布式缓存,分布式计算,分布式消息,分布式服务,分布式任务调度,分布式监控等。对应于操作系统的磁盘,内存,cpu,跨进行消息,进程,计划任务,系统监控等。

         公司的基础服务暂时包含几块: 分布式缓存,业务消息队列,任务调度,监控平台,服务中心,分布式锁服务,配置中心。

基础服务如图所示

 

         分布式缓存(暂未开源)

         目 前主要是解决核心几个页面的缓存问题,比如首页和列表页等,从而解决高频繁下频繁查询数据库的问题。一般来说缓存的内容越细越好,这样缓存的内容会比较 多,对数据库的性能优化效果自然很佳。但是缓存越细,则关于缓存的清理工作就越细致,很容易代码编写过程中忘记清理缓存的情况,影响面和用户体验会很糟 糕。

这 种情况可能有两种方式解决,一种是架构上已经达到服务化和模块化层面,每个模块只处理自身相关的缓存。如用户服务,订单服务,商户服务,商品服务等,仅处 理自身相关的缓存。那么缓存足够细,当然代码处理也能更加细致。另外一种是数据库或者其他层面的修改回调,批量清除相关的缓存;因为粒度很粗,但是可能会 出现大量可用缓存被清理,造成部分雪崩效应。

所以我们经常会认为使用缓存很容易,但是用好缓存需要的是根据业务需求和许可设计缓存结构,尽量用好缓存,达到理想的性能;又或者我们只使用少量粗粒度的缓存,定义好缓存失效时间,部分代码清理部分缓存的方式来,这样能保证热点页面的较高性能; 但是这种情况下我们依然要注意缓存项不能太多,代码规范管理。

同时我们注意到业务的缓存会有一些特点,有些缓存具备高热点特性,有些缓存具备瞬间热点特性,有些缓存可以丢失,有些缓存尽量保证不丢失(否则可能造成雪崩效应)。故我们要根据实际业务不同,采用不同的存储介质。比如redis,memcache,ssdb等,应用场景都略微不同。而做为公司级的缓存中间件,应该适当的屏蔽这些存储特性,最好可以做到无缝配置,同时具备负载均衡,性能监控等等。

 

         业务消息队列(开源地址: http://git.oschina.net/chejiangyi/Dyd.BusinessMQ 博文:http://my.oschina.net/u/2379842/blog/515860)

         主要是解决业务间的高可靠性消息传递,及功能的异步化处理。这种消息队列必须有以下几点:承载高并发,业务消息不允许丢失,业务消息必须能支撑超大量的堆积而稳定,支持消息的回溯。一般公司可能会考虑企业服务总线(esb),但是针对电子商务瞬间高并发和大量消息堆积的需求,可能不太合适,而且esb包含的东西很多,属于重量级的解决方案,更适合一般企业项目,如企业的内部管理系统。当然一些公司可能也会使用activemq,rabbitmq,kafka,metaq,tbnotify等等,具体的会根据使用场景和实际业务需求选择。比如一些内存的消息中间件,不支持持久化,不支持消息堆积,不支持消息回溯,其实不适合当前公司的业务场景,故而放弃或者部分场景使用。

 

         任务调度平台(开源地址:http://git.oschina.net/chejiangyi/Dyd.BaseService.TaskManager 博文:http://my.oschina.net/u/2379842/blog/484635)

         主要是解决业务的后端任务挂载,隔离,定时调度,任务出错报警等。未来可以做到父子任务的关联,任务资源的自动分配和协调,任务的故障转移和均衡。那么网络爬虫,报表分析,弹性计算等资源型任务就可以适用了。

 

         统一监控平台(开源地址:http://git.oschina.net/chejiangyi/Dyd.BaseService.Monitor 博文:http://my.oschina.net/u/2379842/blog/510655)

         每个公司对监控的需求其实都不一样,一般会根据业务不同,根据架构不同,根据基础服务不同,会不同程度的抓取和集成一些性能指标,业务日志,错误日志,耗时性能,流量等等至监控平台。市面上有很多大而全的监控平台,其实也都提供了sdk做二次开发,目的也在于此。

毕 竟业务不同,服务器环境不同,架构基础设施不同,自然关注的性能点和指标参数也都不一样,故从长远发展,监控平台对整个分布式系统的稳定性是具备关键性作 用。大型的分布式电子商务系统,监控平台本身就是大量系统性能分析师的分析思路,分析技巧的总结和沉淀。当然中小型的企业,可以直接使用第三方监控工具, 但是性能分析往往是事后的,非及时性的;又或者第三方的监控工具很多,却没有有效的整合在一起,真正分析性能的时候却一片茫然。又或者大型项目单个操作涉 及的系统或服务很多,需要拿到分布式的调用堆栈和调用链…. 种种这些都难免需要公司沉淀自己的监控平台。

 

服务中心(暂未开源)

主要是解决多个项目之间的同步调用,项目的公用api下沉,及远程调用服务的负载均衡,性能监控,预警等等。当前其本质上是服务的管理,公开,协调,运维等,满足业务soa的架构设计。特别是未来对业务细化拆分,模块化,同步解耦起关键作用,类似淘宝的HSF。

 

分布式锁(开源地址:http://git.oschina.net/chejiangyi/XXF.BaseService.DistributedLock 博文:http://my.oschina.net/u/2379842/blog/511291)

分布式锁服务的应用即便在大型业务项目中都不应该经常使用,特别是对性能要求较高的功能,不建议使用或谨慎使用。任何使用分布式锁的功能建议进行codereview和使用论证。理论上分布式锁常用于基础设施服务的分布式协调,但是一些业务对一致性要求较高,特别对瞬间并发导致相同业务同时执行的要求特别高,需要采用分布式锁,否则不采用。

 

配置中心(暂未开源)

主要是解决多项目之间的配置聚合及统一管理,同时具备配置的及时更新。若集成任务调度服务可以做到配置的负载均衡和配置的故障转移等。为什么要解决公司的项目配置?公司项目从页面前端,采购,物流,配送,财务,b2b等 具有多个项目,多个项目各自同样具有多个服务,多个后台任务,这些程序都互相独立,且部分需要负载均衡(未来数量将达到上千个数量)但是又经常需要公用同 一套配置体系。若每个程序都配置同一个配置信息,那么未来做某个配置信息的迁移或者更新,运维和开发人员根本不知道哪里需要更新。故配置的聚集管理在大型 项目中是非常有必要的。而且基于配置中心也可以实现热切换,自动故障转移,软性负载等分布式的服务管理能力。

 

以 上这些仅仅是目前公司根据业务发展需要使用的一些基础服务,当然很多公司也会根据自身的业务需求使用分布式存储,分布式搜索引擎等,也会根据自身对基础服 务的可靠性要求,稳定性要求选择不同的开源基础服务框架进行改造,或者直接使用或者二次封装。从架构师的视角,针对业务发展,要谨慎选择,又要谨慎考虑是 否需要重复造轮子。

文中介绍的相关基础服务可加入开源QQ群: .net开源基础服务,238543768 一起交流心得。

 

私有云、混合云建设

         很多创业公司初期,特别是电子商务类型的公司,可以会优先考虑第三方云计算平台来搭建整个平台和架构,自然更多的可能是基于成本,资源,人手方面考虑。但是当公司发展到一定程度,建立自己的机房可能是非常必要的选择。个人认为云计算的服务器(ecs)达到60-100台集群的时候,考虑搭建公司的机房已经非常有必要了,而当机房的物理机器达到20台的时候,可能也需要考虑放弃单纯的kvm,转而使用openstack及配合使用docker,container等容器技术会更加合适。

         公司对私有云的建设主要是偏重于物理机的资源合理利用,及私有云的有效,灵活管理,甚至必要的情况下,修改openstack的源代码,配合前端的流量和压力情况进行扩容和缩容,更加深层次的自动的负载均衡和自动的故障切换等等。

 

分布式操作系统

         分 布式操作系统本身是一种概念思想的,本身未必具体的如何做的执行步骤。个人认为它更偏向于在云计算平台搭建后的资源更加有效整合,及平台在解决业务能力的 稳定性和扩展能力;从架构师的视角看,也许更多的站在更高的层次全局的俯视整个平台架构,一个整体的电子商务的分布式操作系统和解决方案,而非仅仅是云计 算平台。在这个阶段我们可以尝试修改openstack的源码和基础服务的源码,两者无缝结合起来,做到高流量时候自动的扩容及低流量时的自动缩容,做到资源的动态调配合。

 

(本说明基于当前公司的实际情况的部分架构简要说明,未涉及工作流,搜索引擎,大数据挖掘等其他方面,仅作参考)

by 车江毅