【课程背景】

随着互联网时代的到来，数据量急剧增加，并发量也越来越大，传统的应用访问起来变得越来越缓慢？企业如何快速的找到应用缓慢的根源并进行快速的优化？企业如何重新规划和设计高可用高并发的分布式系统的架构？

本课程围绕实际的项目中遇到的各种瓶颈展开，一方面有针对性的分别从分布式系统中常用中间件、讲解各类中间件的原理、应用场景以及如何构造高性能的大型的分布式的应用系统；另一方面，从数据库层面如何应对分布式系统下的扩容；分别结合实际的技术与案例进行讲解，为技术团队提供优秀的系统架构设计思路和方案，有效提供学员在开发大型系统项目过程中应具备的相关技能。

【课程收益】

了解分布式系统架构演变过程

掌握分布式系统原理

掌握分布式系统技术实现

【课程对象】CTO、技术总监、研发负责人、架构师、研发工程师、售前技术工程师、运维工程师

【课程时间】2天

【课程大纲】

一、分布式系统架构演变

1、分布式系统架构演变历程

Web动静态资源分离

前端静态资源缓存

本地数据缓存

应用负载均衡

CDN

分布式缓存

数据库读写分离

数据库垂直分库

数据库水平分库

分布式文件系统

案例：亿级流量分布式架构设计思路

二、分布式系统理论

1、CAP定理

分布式系统CAP定理的三个指标

CAP定理三个指标如何权衡和选择

2、BAS理论

BASE理论详解

BASE理论的定位

3、分布式系统面临挑战

分布式系统的目标

分布式系统的基础

单体垂直架构如何改造为分布式架构

分布式架构会引入哪些难题？

分布式系统的挑战

三、分布式系统之缓存

1、缓存

缓存的定义

缓存能解决什么问题？

缓存架构之分布式缓存与集中式缓存

缓存的基本原则

分布式缓存的持久化

分布式缓存的高可用

分布式缓存的横向扩展

分布式缓存常见业务场景分析

多级缓存

2、分布式系统缓存之Redis

分布式缓存之Redis

Redis常用数据结构及其应用场景

Redis高级特性：发布/订阅、过期设置、事务支持

Redis持久化策略之rdb与aof

Redis主从复制

Redis集群

Redis集群扩容

实战：基于redis实现的缓存会话共享案例分析

实战：redis集群搭建与部署

实战：基于redis实现的热数据缓存

实战：基于redis实现的分布式锁

四、分布式系统之消息队列

1、消息队列

分布式系统之同步调用案例分析

分布式系统同步调用存在问题与优化方向

消息队列之分布式系统异步调用案例分析

消息队列之削峰填谷案例分析

消息中间件选型与对比

消息队列编程模型之点对点

消息队列编程模型之发布/订阅

案例：基于分布式消息队列设计的千万级账单推送系统

实战：微服务架构下基于消息队列实现微服务间数据最终一致性

五、分布式系统之协调服务

1、分布式协调服务基础

2、分布式协调中间件之ZooKeeper

ZooKeeper诞生的背景和它的作用

ZooKeeper单机版安装、常用命令

ZooKeeper集群版的安装、节点角色

ZooKeeper的接入和使用

ZooKeeper运行机制剖析

ZooKeeper的典型应用场景与实现思路

ZooKeeperWatch机制的运行流程

案例：基于ZooKeeper实现的服务注册与发现

七、分布式系统之日志中心系统

1、日志分析面临问题

传统日志系统存在问题分析

如何实现日志统一搜集、统一存储、统一查询？

2、日志中心解决方案ELK

ELK应用案例分析

ELK核心组成

ELK之ElasticSearch

ELK之logstash

ELK之kibana

ELK之工作流程剖析

ELK常见应用架构

ELK典型应用架构

海量日志的ELK集群架构

案例：基于ELK实现的访问日志分析

八、分布式系统之分布式事务

1、分布式系统下数据库面临问题

本地事务VS分布式事务

二阶段提交协议过程与原理分析

二阶段提交协议的缺点

三阶段提交

分布式事务的目标

分布式事务之强一致性应用场景

分布式事务之最终一致性应用场景

2、分布式事务框架之Seata

分布式事务框架之Seata

Seata支持的4种模式

实战：微服务架构下基于Seata的4种模式实现微服务间数据强一致性

九、分布式系统之数据库层架构设计

1、分布式系统下数据库面临问题

什么是分库分表？

什么情况下需要分库分表？

分库分表之垂直分表

分库分表之垂直分库

分库分表之水平分表

分库分表之水平分库分表

分库分表带来的问题-跨库关联查询

分库分表带来的问题-分布式事务

分库分表带来的问题-排序翻页函数计算

分库分表带来的问题-全局主键避重

如何选择合适的数据分片键？分片键常用算法有哪些？

如何自定义分片键的算法？

2、分库分表主流中间件之客户端分库分表ShardingJDBC

分库分表主流中间件之客户端分库分表ShardingJDBC

ShardingJDBC对于现有应用的SQL或ORM有什么要求或局限性？

分库分表主流中间件之服务端分库分表MyCat

分布式数据库NoSQL

实战：基于ShardingJDBC实现的分库分表之广播表、绑定表方案