偷偷告诉你，互联网公司理想的技术架构！
本文探讨了互联网公司的，技术架构，希望可以给大家一个参考。...
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本文探讨了互联网公司的，技术架构，涉及 DNS、负载均衡、长连接、API 网关、PUSH 推送、微服务、分布式事务以及相关支撑的，基础服务。主要是为了学习，希望可以给大家一个参考。
图片来自 Pexels
整体架构
通过负载均衡器到达统一，接入层，统一接入层维护长连接 。
API 网关作为微服务的入口，负责协议转换、请求路由、认证鉴权、流量控制、数据缓存等。
业务 Server 通过 PUSH 推送系统来实现对，端的实时推送，如 IM、通知等功能。
业务 Server 之间通过专有的 RPC 协议实现相互调用，并通过 NAT 网关调用外部第三方服务。
DNS（Domain Name System）域名系统，一种分布式网络目录服务，用于域名与 IP 地址的相互转换，能够使人更方便的，访问互联网，而不用去记住机器的 IP 地址。
- 客户端递归查询 LocalDNS（一般是 ISP 互联网服务提供商，提供的边缘 DNS 服务器）获取 IP。
- LocalDNS 迭代查询获取 IP，即不断的获取域名服务器的，地址进行查询。
移动解析（HttpDNS）基于 Http 协议向 DNS 服务器发送域名解析请求，替代了基于 DNS 协议向运营商 LocalDNS 发起解析请求的传统方式。
它可以避免 LocalDNS 造成的域名劫持和跨网，访问问题，解决移动互联网服务中，域名解析异常带来的困扰。
以腾讯云 HttpDNS 为参考，相较于传统 LocalDNS 的优势对比：
为了解决单台机器的性能问题以及单点问题，需要通过负载均衡将多台机器，进行水平扩展，将请求流量分发到不同，的服务器上面。
客户端的流量首先会，到达负载均衡服务器，由负载均衡服务器通过一定的调度算法将流量分发，到不同的应用服务器上面。
同时负载均衡服务器也会，对应用服务器做周期性的健康检查，当发现故障节点时便动态的将节点从，应用服务器集群中剔除，以此来保证应用的高可用。
网络负载均衡主要有硬件与软件，两种实现方式，主流负载均衡解决方案中，硬件厂商以 F5 为代表，软件主要为 LVS、NGINX、HAProxy。
技术原理上分为 L4 四层负载均衡和 L7 七层负载均衡。L4 vs L7
以 TCP 为例，当一个 TCP 连接的初始 SYN 报文到达时，调度器就选择一台服务器，将报文转发给它。
此后通过查发报文的 IP 和 TCP 报文头地址，保证此连接的后继，报文被转发到该服务器。
L7 七层负载均衡工作在 OSI 模型的应用层，主要工作就是代理。七层负载均衡会与客户端建立一条，完整的连接并将应用层的请求解析出来，再按照调度算法选择一个，应用服务器，并与应用服务器建立另外一条连接，将请求发送过去。LVS 转发模式
LVS（IP 负载均衡技术）工作在 L4 四层以下，转发模式有：
- DR 模式
- NAT 模式
- TUNNEL 模式
- FULL NAT 模式
①DR 模式（直接路由）
要求调度器与真实服务器都，有一块网卡连在同一物理网段上，并且真实服务器需要配置 VIP。
②NAT 模式 （网络地址转换）
③TUNNEL 模式
④FULL NAT 模式
性能要逊色于 NAT 模式，真实服务器会丢失，客户端的真实 IP 地址。调度算法
①轮询
将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上，它均等地对待，每一台服务器，而不管服务器上实际，的连接数和系统负载。
②加权轮询
权值越大分配到的访问概率越高，主要用于后端每台服务器性能不，均衡的情况下，达到合理有效的，地利用主机资源。
③最少连接
将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近，的系统性能，采用"最小连接"调度算法可以较，好地均衡负载。
④哈希
将指定的 Key 的哈希值与服务器，数目进行取模运算，获取要求的服务器的序号
一致性哈希。
考虑到分布式系统每个节点都，有可能失效，并且新的节点很，可能动态的增加进来，一致性哈希可以保证当系统的节点，数目发生变化时尽可能减少访问节点的移动。
API 网关
API 网关（API Gateway）是一个服务器集群，对外的唯一入口。从面向对象设计的角度看，它与外观模式类似。
API 网关封装了系统内部架构，对外提供 REST/HTTP 的访问 API。同时还具有其他非，业务相关的职责，如身份验证、监控、负载均衡、缓存、流量控制等。API 管理
API 网关核心功能是 API 管理。提供 API 的完整生命周期管理，包括创建、维护、发布、运行、下线等基础功能；提供测试，预发布，发布等多种环境；提供版本管理，版本回滚。
API 配置包括前端配置，和后端配置：
- 前端配置指的是 Http 相关的配置，如 HTTP 方法、URL 路径，请求参数等。
- 后端配置指的是，微服务的相关配置，如服务名称、服务参数等。这样通过 API 配置，就完成了前端 Http 到后端微服务的转换。
由于 API 网关主要处理的是网络 I/O，那么通过非阻塞 I/O 以及 I/O 多路复用，就可以达到使用少量线程承载，海量并发处理，避免线程上下文切换，大大增加系统吞吐量，减少机器成本。
常用解决方案有 Tomcat/Jetty+NIO+Servlet3.1 和 Netty+NIO，这里推荐Netty+NIO，能实现更高的吞吐量。
Spring 5.0 推出的 WebFlux 反应式编程模型，特点是异步的、事件驱动的、非阻塞，内部就是基于 Netty+NIO 或者 Servlet 3.1 Non-Blocking IO 容器实现的。链式处理
链式处理即通过责任链模式，基于 Filter 链的方式提供了，网关基本的功能，例如：路由、协议转换、缓存、限流、监控、日志。也可以根据实际的业务，需要进行扩展，但注意不要做耗时操作。
- Gateway 接收客户端请求。
- 客户端请求与路由，信息进行匹配，匹配成功的才能够被发往相应，的下游服务。
- 请求经过 Filter 过滤器链，执行 pre 处理逻辑，如修改请求头信息等。
- 请求被转发至下游服务，并返回响应。
- 响应经过 Filter 过滤器链，执行 post 处理逻辑。
- 向客户端响应应答。
请求限流是在面对未知流量的情况下，防止系统被冲垮的，最后一道有效的防线。可以针对集群、业务系统和具体 API 维度进行限流。
具体实现可以分为，集群版和单机版，区别就是集群版是使用后端，统一缓存如 Redis 存储数据，但有一定的性能损耗；单机版则在本机内存，中进行存储（推荐）。
常用的限流算法：
- 计数器
- 漏桶
- 令牌桶（推荐）
①服务熔断
当下游的服务因为某种原因突然变得不可用或响应过慢，上游服务为了保证自己整体，服务的可用性，不再继续调用目标服务，直接返回，快速释放资源。如果目标服务情况，好转则恢复调用。
熔断是为了解决服务雪崩，特别是在微服务体系下，通常在框架层面进行处理。
内部机制采用的是，断路器模式，其内部状态转换图如下：
当负荷超出系统整体负载承受能力时，为了保证核心服务的可用，通常可以对非核心服务，进行降级。
如果返回缓存内容，或者直接返回，服务降级的粒度可以是 API 维度、功能维度、甚至是系统维度，但是都需要事前进行，服务级别的梳理和定义。
真实场景下，通常是在服务器负载，超出阈值报警之后，管理员决定是扩容还是，降级。业务隔离
API 网关统一了非，业务层面的处理，但如果有业务处理的逻辑，不同业务之间就可能，会相互影响。
要进行业务系统的隔离，通常可以采用线程池隔离，和集群隔离，但对于 Java 而言，线程是比较重的资源，推荐使用集群隔离。
PUSH 推送
消息推送系统针对不同的场景推出多种推送类型，满足用户的个性化推送，需求，并集成了苹果、华为、小米、FCM 等厂商渠道的推送功能，在提供控制台快速，推送能力的同时，也提供了服务端接入方案，方便用户快速集成移动终端，推送功能，与用户保持互动，从而有效地提高，用户留存率，提升用户体验。
自建渠道中，会通过查询缓存来，判断用户的终端是否有 TCP 连接，如果存在则推送，客户端收到推送消息后，会给服务端回执，服务端即可更新消息状态。
如果推送失败，或者回执丢失，用户在下一次建立连接时，会重新接受消息通知，同时客户端会，进行逻辑去重。
微服务体系
作者：VectorJin
编辑：陶家龙、孙淑娟
出处：https://juejin.im/post/5e353a14e51d453cf422c6cb
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