系统设计的典型分层和涉及的知识点

jopen 4年前
 

作为系统设计学习的一部分,不久前在梳理面试中典型的系统设计问题,发现大部分都可谓有套路可寻。我把思路梳理了一下,简单整理到下面这张图表里面:

系统设计的典型分层和涉及的知识点

对于其中的内容,稍微补充几句:

  • 系统设计需要经验的积累,但也确确实实有章可循。问的问题考察的类型很集中,比如同步、异步,消息push和pull,根据实际问题设计存储的数据结构,对于scalability、availability的认识等等。最喜欢被问到的问题,我在 《系统设计典型问题的思考》 这里列了几个。
  • pull on demand 和 push on change 是消息系统里两种极其典型的消息传播方式,基本上设计推ter、weibo,xx聊天系统等等,都要涉及到这个问题。这二者各有优劣,需要结合具体问题分析。
  • 复杂的系统的cache的设计和storage的设计一样,往往需要考虑分层。比如说,存储分成hot/warm/cold storage,读写性能和查询的灵活性依次降低,但是成本也依次降低。cache的设计有时还需要引入centralized cache来帮助提高hit ratio。
  • 服务端的设计最典型的就是分成三层(上图右):presentation layer,比如website的页面部分和service的request/response处理的部分;business logic layer,放置业务逻辑的地方;data access layer,也可以说infrastructure layer,数据访问层,花头最多,涉及的问题最多。
  • DB partition 和 sharding 的问题又是一个非常常见的典型。
  • 如果是性能问题,基本上都是围绕着throughput和latency展开的。
  • 一致性模型可以说是大数据系统问题的核心。比如说考虑到availability,对于有状态的节点需要有backup,那么这几个节点状态 之间的同步就会成为问题,这就是consistency的问题;再比如说由于考虑到reliability,必然需要引入replication,而这时 多个数据备份的consistency就会成为问题。
  • 读写模型的问题往往是和存储数据结构的设计放在一起的,这样的问题很容易从算法问题衍伸过来,我在这篇文章中总结过。
  • 最后,我在《资源链接》的“零散资源”部分,列出了系统设计很多我认为有价值的参考材料。