课程培训
总体架构设计与TOGAF应用培训课程

 

大规模互联网系统架构设计与典型系统实战培训课程

培训收益

通过学习本课程,学员能够真实掌握实现一个典型的大规模互联网架构所涉及的技术、常见的问题与解决方案、多种解决方案各自的优缺点、在不同业务场景下的技术选型,有效的启发思路、激发兴趣、掌握大规模互联网架构中解决问题的基本方法,具体收益如下:

• 掌握典型大规模互联网系统架构的整体框架与核心组成,明晰接入层、逻辑层、数据层(数据库层、缓存层)的协同逻辑,建立系统化的架构设计思维。

• 熟练掌握大规模互联网系统架构的四大核心设计准则(可用性、扩展性、负载均衡、一致性),能结合业务场景灵活运用准则指导架构设计。

• 精通接入层(HTTPTCPCDN)核心技术与架构实践,包括可用性、扩展性、负载均衡设计,以及反向代理、LVSKeepalived等主流技术的实操应用,能独立完成接入层架构设计。

• 深入理解逻辑层线程模型、核心组件与服务的实现细节,掌握高并发线程模型设计、连接池、配置中心、消息总线等核心技术,提升逻辑层架构设计与优化能力。

• 全面掌握数据层(固化存储、缓存存储)核心技术,包括数据库高可用、性能优化、水平切分、分库SQL实战,以及各类缓存(MemCacheRedis等)的选型与架构设计。

• 通过TCP消息推送系统、搜索系统、计数系统三大典型系统实战,积累大规模互联网系统架构实战经验,熟练掌握实战项目的架构设计、核心实现与优化技巧。

• 掌握互联网架构典型协议的设计思路与选型方法,明晰各类协议(文本、二进制等)的优缺点,能结合业务需求设计适配的协议,兼顾兼容性、扩展性与可调试性。

• 具备大规模互联网系统架构技术选型能力,能针对不同业务场景,对比各类解决方案的优劣,选择最优架构方案,规避架构设计误区。

• 借鉴MT实战架构经验,掌握大规模互联网系统架构中常见问题的解决方法,提升架构设计、故障排查与性能优化的核心竞争力。

培训对象

• 软件架构师、软件设计师:负责大规模互联网产品架构设计,需掌握接入层、逻辑层、数据层核心设计技术,提升架构实战能力的核心技术人员。

• 程序员、后端开发工程师:从事大规模互联网软件开发工作,需深入理解系统架构逻辑,提升代码与系统设计的可用性、可扩展性、高并发处理能力的从业者。

• 各类互联网/IT/软件企业和研发机构的技术从业者:需系统学习大规模互联网系统架构设计与实战技巧,适配企业业务规模化发展需求的相关人员。

• 技术骨干、研发组长:负责带领团队开展大规模互联网项目开发,需把控架构设计方向,优化系统性能与稳定性,落地实战架构方案的管理人员。

• 数据库工程师、运维工程师:负责大规模互联网系统数据库、缓存、接入层的运维与优化,需掌握数据层、接入层核心技术的从业者。

• 有明确互联网产品业务需求的个人和团队:希望提升自身大规模互联网系统架构设计能力,助力产品规模化、稳定化发展的学习者。

学员基础

学员需了解一名程序员所需要具备的基本技能,掌握基础的编程与IT技术知识,能快速理解架构设计相关概念与技术逻辑,适配课程学习节奏,具备基础的系统设计认知。

培训课纲

主题

内容

一、大规模互联网系统架构与设计核心准则

1. 典型大规模互联网系统架构:详解大规模互联网系统的整体架构框架,拆解接入层、逻辑层、数据层(数据库层、缓存层)的核心组件与协同逻辑,结合MT等大厂真实架构案例,建立基础认知;2. 可用性的概念以及设计准则:讲解可用性的核心定义、评估指标,分享大规模互联网系统可用性设计的核心思路、方法与实战技巧,规避可用性隐患;3. 扩展性的概念以及设计准则:解析扩展性的核心意义,讲解系统纵向、横向扩展的设计准则,结合业务迭代场景,分享扩展性设计的最佳实践;4. 负载均衡的概念以及设计准则:详解负载均衡的核心原理与应用场景,讲解大规模互联网系统中负载均衡的设计准则与选型思路;5. 一致性的概念以及设计准则:讲解数据一致性、服务一致性的核心定义,分析不同业务场景下的一致性需求,分享一致性设计的准则与实现技巧。

二、互联网架构【接入层】核心技术与架构实践(上)

1. HTTP接入层核心技术与架构实践:讲解HTTP接入层可用性、扩展性、负载均衡、Session一致性的核心设计思路;解析DNS轮询、反向代理、LVSKeepalived的原理与实战应用;分享APP接入的DNS优化、动静分离与CDN结合技巧;总结典型HTTP接入层架构设计方案;2. CDN技术的原理与启示:介绍CDN的核心概念、原理与适用场景;讲解源站、镜像站的实践技巧,以及数据推拉同步、数据一致性的实现方法;解析智能DNS核心技术,分享回源的概念与预防策略。

二、互联网架构【接入层】核心技术与架构实践(下)

1. TCP接入层核心技术与架构实践:讲解TCP接入层可用性、扩展性、负载均衡的设计思路;解析TCP接入层Session设计、超时检测、Session踢出的核心实现;分享单机接入20w TCP连接的核心技术与优化技巧;总结典型TCP接入层架构设计方案;2. 接入层安全性设计:分享大规模互联网系统接入层常见安全隐患(如DDOS、注入攻击等),讲解接入层安全性设计的核心技术与防护方案;3. 典型系统实战-tcp消息推送系统的架构与实践:明确TCP消息推送系统的核心业务价值;介绍系统整体架构与核心组件;详解核心业务流程(C2S/S2C/C2C);重点讲解聊天消息可靠投递、系统消息投递优化、离线消息特殊性设计的实战方案。

三、互联网架构【逻辑层】核心技术与架构实践

1. 接入层线程模型与逻辑层线程模型实现细节:讲解并发的基本概念;介绍接入层线程模型(IO线程与Work线程异步)的核心实现与存在问题;解析逻辑层线程模型(纯异步)的设计思路;分享单进程单线程实现1W QPS并发的核心技术;总结纯异步高并发服务模型的最佳实践;2. 逻辑层可用性、扩展性、负载均衡性设计与实践:讲解连接池技术的原理与实战应用;解析ID串行化技术的核心实现;分享异构服务负载均衡技术与保险丝算法的应用场景与实操技巧;3. 互联网逻辑层核心组件与服务:分析DAOORM的应用场景与核心价值;讲解配置中心、消息总线的核心作用与实战落地方法;4. 典型系统实战-搜索系统设计与实践:介绍搜索系统典型业务场景与需求;详解搜索系统典型架构设计与核心组件;分享搜索系统核心实现技术(如索引构建、查询优化等)。

四、互联网架构【数据层-固化存储】核心技术与架构实践(上)

1. 数据库设计基本概念:梳理数据库设计的核心原则、基本流程与关键要点,为大规模互联网系统数据库架构设计奠定基础;2. 数据库架构-可用性设计与实践:重点讲解读高可用、写高可用的核心设计思路,分享实战解决方案,保障数据库长期稳定运行;3. 数据库架构-读性能设计与实践:讲解索引提速、从库扩容、缓存扩容的核心设计技巧,提升数据库读性能,应对大规模并发查询需求;4. 数据库架构-一致性设计与实践:分析主从不一致、缓存不一致的核心原因,给出针对性解决方案,保障数据一致性;5. 数据库架构-扩展性设计与实践:讲解秒级扩容、字段扩展、数据迁移的核心方案,提升数据库架构的可扩展性,适配业务规模化发展。

四、互联网架构【数据层-固化存储】核心技术与架构实践(续)

1. 数据库架构-水平切分设计与实践:系统讲解Key”“1对多型”“多对多型”“Key表结构的水平切分技巧,结合实战场景演示切分过程与注意事项;2. 数据库中间件与分库SQL实战:重点讲解IN语句、非partition key上的SQL、跨库分页的实战玩法,实操演示分库SQL的编写与优化技巧,解决分库分表后的SQL查询难题。

五、互联网架构【数据层-缓存存储】核心技术与架构实践(下)

1. 缓存的概念与原理:详解缓存的核心定义、工作原理与核心价值,分析缓存在大规模互联网系统中的应用场景;2. 常见缓存的介绍与使用选型:介绍MemCacheRedisLevelDB等常见缓存的核心特性、优缺点,分享不同业务场景下的缓存选型思路;3. 不同业务场景对缓存的典型使用:讲解只读非高可用、只读高可用、读写非高可用、读写高可用四类业务场景的缓存实践方案,结合案例说明实操技巧;4. 缓存架构设计核心:讲解缓存的可用性、扩展性、负载均衡性、一致性设计思路与实战方法,规避缓存常见问题(如缓存穿透、击穿、雪崩);5. 典型系统实战-计数系统的设计与实践:介绍计数系统典型业务场景与需求;分析列扩展、行扩展DB计数系统的实践方案与缺陷;讲解KV缓存计数系统的实践方法与不足;分享计数系统终极缓存优化方案。

六、互联网架构典型协议设计

1. 协议的基本概念:详解协议的核心定义、作用与设计原则,梳理协议在大规模互联网系统中的核心价值;2. 常用协议介绍:介绍文本协议、二进制协议、流式XML/JSON协议的核心特点与应用场景;3. 系统设计协议选型:对比各类协议的优缺点,分享不同业务场景下的协议选型思路与注意事项;4. 协议设计细节:讲解协议设计中包错位检测、兼容性、扩展性、可调试性、异步支持、变长支持、业务适配的核心实现细节;5. 典型协议设计实战:结合DNS系统、短域名服务、实时监控系统、通用统计系统四大场景,实操演示协议设计的完整流程与核心技巧。

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