规模构建
伸缩性设计
伸缩性的基本概念
- 水平扩展(Scaling Out)vs 垂直扩展(Scaling Up)
- 伸缩性设计的重要性
- 可伸缩架构的关键特征
无状态设计
- 无状态和有状态组件
- Session管理策略
- 无状态架构的优势
数据分区和分片
- 数据库分片策略
- 数据一致性和分区容错
- 分片的挑战和最佳实践
性能优化
缓存机制
- 缓存类型(本地缓存、分布式缓存)
- 缓存策略(LRU、TTL等)
- 缓存不一致性和缓存击穿
数据库优化
- 索引和查询优化
- 数据库分区和复制
- 读写分离和负载均衡
代码和资源优化
- 代码性能分析和优化
- 异步处理和队列
- 资源压缩和传输优化
系统稳定性
负载均衡
- 负载均衡技术(如Nginx、HAProxy)
- 负载均衡策略
- 健康检查和故障转移
容错和冗余
- 容错设计原则
- 冗余策略(数据、服务、网络)
- 灾难恢复规划
服务降级和容量规划
- 服务降级策略
- 熔断机制
- 容量规划和资源管理
微服务和分布式系统
微服务架构
- 微服务设计原则
- 服务拆分和隔离
- 微服务通信(同步和异步)
分布式系统挑战
- 分布式事务
- 网络延迟和分区容错
- 数据一致性模型(如CAP理论)
服务网格和API网关
- 服务网格(如Istio、Linkerd)
- API网关的作用
- 服务发现和动态路由
监控和自动化
系统监控
- 性能监控工具(如Prometheus、Grafana)
- 日志收集和分析(如ELK堆栈)
- 实时警报和事件响应
自动化和DevOps实践
- 持续集成和持续部署(CI/CD)
- 基础设施即代码(IaC)
- 自动化测试和部署
可观测性和诊断
- 日志、度量和追踪
- 性能瓶颈诊断
- 可观测性的最佳实践
安全性和合规性
应用和数据安全
- 安全编码实践
- 数据加密和访问控制
- API安全和防护
合规性考虑
- 遵守数据保护法规(如GDPR)
- 安全审计和合规性报告
- 安全漏洞管理
现代云原生技术
容器化和编排
- Docker容器化
- Kubernetes编排
- 微服务在云环境中的部署
无服务器架构(Serverless)
- 无服务器计算(如AWS Lambda)
- 无服务器的优势和用例
- 无服务器架构的挑战
云服务和多云策略
- 云计算服务模型(IaaS、PaaS、SaaS)
- 多云环境和云迁移
- 云成本管理和优化