本周系统设计复习：
- 10 分钟简单解释可扩展性
- Amazon、Netflix 和 Uber 有什么共同点？
- 分页和分段之间有什么区别？
- Git 如何工作？
- 微服务通常使用什么技术栈？
扩展系统的 8 个必知策略
它们非常擅长在需要时扩展系统。
以下是扩展系统的 8 个必知策略：
1. 无状态服务（Stateless Services）
设计无状态服务，因为它们不依赖服务器特定数据，更容易扩展。
2. 水平扩展（Horizontal Scaling）
添加更多服务器，以便可以共享工作负载。
3. 负载均衡（Load Balancing）
使用负载均衡器在多个服务器之间均匀分发传入请求。
4. 自动扩展（Auto Scaling）
实施自动扩展策略以根据实时流量调整资源。
5. 缓存（Caching）
使用缓存减少数据库负载并在规模上处理重复请求。
6. 数据库复制（Database Replication）
跨多个节点复制数据以扩展读操作，同时提高冗余。
7. 数据库分片（Database Sharding）
跨多个实例分发数据以扩展写入和读取。
8. 异步处理（Async Processing）
使用异步处理将耗时和资源密集型任务移动到后台 worker 以扩展新请求。
分页 vs. 分段
分页（Paging）
分页是消除对物理内存连续分配需求的内存管理方案。进程地址空间划分为固定大小的块，称为页，而物理内存划分为固定大小的块，称为帧。
地址翻译过程分 3 步：
- 逻辑地址空间：逻辑地址（由 CPU 生成）划分为页号和页偏移
- 页表查找：页号用作页表的索引以找到相应的帧号
- 物理地址形成：帧号与页偏移组合形成内存中的物理地址
优势：
- 消除外部碎片
- 简化内存分配
- 支持高效交换和虚拟内存
分段（Segmentation）
分段是内存管理技术，其中内存基于程序的逻辑划分（如函数、对象或数据数组）划分为可变大小的段。
地址翻译过程分 3 步：
- 逻辑地址空间：逻辑地址由段号和段内偏移组成
- 段表查找：段号用作段表的索引以找到段的基地址
- 物理地址形成：基地址与偏移相加形成内存中的物理地址
优势：
- 提供程序不同部分的逻辑分离
- 促进段的保护和共享
- 简化增长数据结构的管理
Git 工作流
下图显示了 Git 工作流。
Git 是分布式版本控制系统。
每个开发者维护主仓库的本地副本，并在本地副本上编辑和提交。
提交非常快，因为操作不与远程仓库交互。
如果远程仓库崩溃，文件可以从本地仓库恢复。
思考题：你使用哪个 Git 命令来解决冲突更改？
微服务技术栈
下面你将找到一个图表，显示微服务技术栈，包括开发阶段和生产阶段。
预生产
- 定义 API：这在前后端之间建立契约。我们可以使用 Postman 或 OpenAPI 来实现
开发
- Node.js 或 React：前端开发流行
- Java/Python/Go：后端开发
- 我们需要根据 API 定义更改 API 网关中的配置
持续集成
- JUnit 和 Jenkins：用于自动化测试
- 代码打包到 Docker 镜像并作为微服务部署
生产
- NGinx：负载均衡器的常见选择
- Cloudflare：提供 CDN（内容分发网络）
- API 网关：我们可以使用 Spring Boot 作为网关，使用 Eureka/Zookeeper 进行服务发现
- 微服务部署在云上：我们有 AWS、Microsoft Azure 或 Google GCP 选项
- 缓存和全文搜索：Redis 是缓存键值对的常见选择。ElasticSearch 用于全文搜索
- 通信：服务相互交谈，我们可以使用消息基础设施 Kafka 或 RPC
- 持久化：我们可以使用 MySQL 或 PostgreSQL 作为关系数据库，Amazon S3 用于对象存储。如果需要，我们也可以使用 Cassandra 作为宽列存储
- 管理和监控：为管理如此多的微服务，常见 Ops 工具包括 Prometheus、Elastic Stack 和 Kubernetes
本文为学习目的的个人翻译，译文仅供参考。
原文链接：EP134: What do Amazon, Netflix, and Uber have in common?。
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