⾼高可⽤用分布式流数据存储设计 李玥 京东集团 技术架构部 架构师 ⾃自我介绍 ⾃自我介绍 李李玥 京东集团 技术架构部 架构师 负责主导设计新⼀一代京东消息中间件系统，专注于流数据的⼀一致性分发和可靠存储、分布式实时计算和⾼高可⽤用分 布式系统架构等技术领域。 从事互联⽹网研发、架构10余年年，曾在浪潮集团、当当⽹网等公司从事架构相关⼯工作。2017年年加⼊入京东，期间提升京 如何定位？如何融入生态系统？ How 如何实现？如何优化？ WHY 为什什么需要流数据存储？ 单体应⽤用 烟筒式 SOA 微服务 那些年年的服务 MySQL ES HDFS KV HBase Hive 这些年年的数据 Services Data MySQL ES HDFS KV HBase Hive 统⼀一的流数据存储平台 我们的愿景 Services Streaming Storage PLRU淘汰策略略 ⾼高并发 ≠ ⾼高性能 减少等待 异步: Future, Callback, React框架 流程拆分 减少锁：CAS原语 减少锁等待: 读写锁, 细粒度锁 写⼊入数据流程 IOThreads 接收请求 Requests Queue WriteThread 处理理 FlushThread 刷盘 ReplicationThread 发送复制请求 IOThreads

构建强⼀一致性分布式数据库 TiDB 沈泰宁 R & D Engineer @ PingCAP ⾃自我介绍 ⾃自我介绍 • 沈泰宁 • R&D Engineer @ PingCAP • Maintainer • rust-prometheus • grpc-rs • … ⽬目录 • What is TiDB? • How to test? What is TiDB? Single

拆成微服务 微服务架构的九⼤大特征 •通过服务进⾏行行组件化 •围绕业务能⼒力力组织 •做产品⽽而不不是做项⽬目 •智能端点与傻⽠瓜管道 •去中⼼心化地治理理技术 •去中⼼心化地管理理数据 •基础设施⾃自动化 •容错设计 •演进式设计 可视化能帮我们什什么 掌握系统业务 明确系统边界 ⼩小步改造系统 可视化的认识遗留留系统 C4模型、⽤用户画像、⽤用户旅程 C4模型系统架构可视化 ⼈人员，架构师，测试⼈人员等关键⻆角⾊色都 要参与其中 ‣开放空间：有⾜足够的空间可以将事件流 可视化，让⼈人们可以交互讨论 ‣彩⾊色即时贴：⾄至少三种颜⾊色 活动准备 寻找领域事件 事件⻛风暴暴 命令⻛风暴暴 寻找聚合 划分限界上下⽂文 什什么是事件？ 为什什么⽤用事件？ 如何进⾏行行事件⻛风暴暴？ 事件：领域专家关⼼心的，在业务上真实 发⽣生的事 例例1: 客户订单已提交 例例2: 对账已完成，每⽉月末夜间触发 已增加 商品已 编辑 退货单已 创建 退货单已 审核 订单已 退货 ⼊入库单 已创建 ⼊入库单 已⼊入库 仓库库存 已增加 寻找命令 事件⻛风暴暴 命令⻛风暴暴 寻找聚合 什什么是命令？ 为什什么⽤用命令？ 如何进⾏行行命令⻛风暴暴？ 命令：什什么活动产⽣生了了事件 例例1: 提交客户订单 例例2: 启动夜间对账 事件是业务上的输出，命令是业务 上的输⼊入。命令以及相应⻆角⾊色可以

继续前进 01 业务模型 BUSINESS MODEL BUSINESS MODEL 业务模型 BUSINESS MODEL 服务/方案 基础产品 基础支撑 金融云服务 聚合支付 乐享理财 帮你贷 八方数据 … 资金管理 供应链 分期支付 扫码分销 … 基础支付1 SDK支付 扫码支付 分期支付 比特币 银行卡 开户 监控 报表 … 基础支付2 单笔代收 单笔代付 语音支付 对外付款 企业理财 企业报销 资金划拨 供应链 … 其他 贷款 理财 供应链 征信 … 数据分析 … 运营后台 用户系统 商户后台 官网 企业网银 个人网银 解决方案 实时监控 业务属性 BUSINESS ATTRIBUTES 实时性、一致性 安全性、中间账户 聚合的复杂性、第三方依赖性 金融系统 The complexity of aggregation, Oracle Nginx keepalived 数据库双机 网络分发层 业务处理 渠道适配器 交易预处理 交易预检查 交易风控 交易路由 通知 响应 查询 通道 交易拆分 业务2.0痛点 BUSINESS 2.0 PAIN POINTS 业务野蛮发展 交易量高速增加 并发请求增加 交易响应速度过慢 数据库单表 数据量剧增 模块耦合度高 开发效率低下 … 思考

交易系统架构设计-设计目标 • 吞吐量5w TPS, 延迟10ms • 能睡个好觉(数据持久化，数据最终一致性，容错) • 设计简单，运维方便 交易系统架构设计-关键点 • 内存撮合服务的状态持久化和高可用 • 消息处理顺序的保证 • 异步服务之间消息传送的可靠性 • K线：实时的分组聚合操作 • 高效利用关系数据库 交易系统架构设计-架构图 撮合 资金清算 行情推送 K线计算 历史成交 redis-cli > ob.limit b{btc_usdt} * 10000 buy 1 10000 88181047656742912 交易系统架构设计-计算K线 • 实现为Redis Module的流式聚合组件(https://github.com/cryptorelay/redis-aggregation) $ redis-cli > agg.new agg{btc_usdt} time price 交易系统架构设计-关系数据库批量操作 insert into trades values (1, …) (2, …) … psycopg2.extras.execute_values( cur, ‘insert into trades values %s’, data ) stream = io.StringIO() # 往stream写csv格式的数据 cur.copy_from(stream

几何算法 通用框架机制 通用算法 CAD/BIM UI 图元绘制 显示层 应用层 CAD识别 BIM模型转换 模型编辑 批量操作 CAD模型 BIM模型 模型数据库 gcad文件 gfc文件 数据库 算量模型持久化 CAD模型持久化 BIM模型持久化 …... 构件模型 …... …... …... …... …... …... 平法模型 钢筋模型 识别算法独立，引入人工智能算法 持久化层 领域层 CAD图纸管理 CAD翻模UI 显示层 应用层 CAD图层管理 CAD识别命令 CAD模型 CAD模型持久化 CAD识别算法 模型转换 CAD识别数据 模型 构件模型 CAD翻模服务 架构演进 1 2 3 领域拆分 架构分层 构建领域模型 案例2：截面钢筋模型 如何构建截面钢筋模型？ 理解业务需求  截面钢筋模型 按照行业钢 基于业务对象的钢筋模型 • 不同构件归纳抽象 • 分析业务对象及其关系 • 识别聚合、实体、值对象 柱截面钢筋模型 压顶截面钢筋模型 人防截面钢筋模型 截面钢筋 截面多边形 点筋 截面钢筋 规格 端头 弯钩 规格 线筋 位置 位置 标高 标注 …... 重新定义边界后的截面钢筋模型 • 检视模型中聚合、实体、值对象的关系 • 检视模型边界 柱截面钢筋模型 压顶截面钢筋模型

Context DTO • 领域服务 — 跨聚合 • 聚合 实体 仓库 事件 DDD分层参考架构 访问外界系统（调⽤用外界系统）的技术相关实现。 前端应⽤用 API服务 业务领域 基础设施 ⼲干系⼈人: 外界系统 诉求: 稳定调⽤用外部系统 技术点: 使⽤用和适配外部系统模型，隔离和快速诊断错误 ⼯工作内容: • 学习和使⽤用外部系统，如数据库，邮件系统 • 适配外部系统模型，如SQL映射到模型对象

海海量量数据 设计思路路 搜索框架 报价引擎 待解问题 系统诉求 • 全⽹网价最低 • 航线报价最全 • 实时性最好 • 产品最丰富 • 预定最流畅 ⾯面临问题 航班舱位时刻变动 供应商规则调整密集 航司政策各有不不同 供应商的office权限不不⼀一致 运价规则变化繁多 GDS数据成本不不菲 低价缺失 报价不不全 变价 海海量量数据 • 规则量量 App WWW Touch 分销 Cache Redis MQ MQ 航班数据 运价数据 应⽤用层 聚合层 报价源 基础数据 搜索框架 遇到问题 解决⽅方案 • 报价数量量多，内存问题 • 报价源多，不不稳定 • 响应时间要求苛刻 • 搜索条件有热点 • 缓存报价不不准 • 尽量量⽤用原⽣生数据类型，编码 • 回数⽐比例例，异步搜索更更新 • 分批回数 • ⼀一致性哈希，负载均衡 • 保持顺序⼀一致性，如果先删后插变成 先插后删，数据会不不⼀一致 • 数据最终⼀一致 • 系统⾼高可⽤用 报价引擎 — 组织索引 北北 京 | 上 海海 成 都 | 杭 州 ⼴广 州 | 郑 州 南 宁 | 天 津 … 索引库 DB Sync 规则库 供应商 A 供应商 B 供应商 M … 报价引擎 — 数据同步 Pipeline Canal 解析 拆分

缺乏UI、没有灵活的参数、策略略配置，没有预案制定管理理能⼒力力 业务保障平台建设之路路 业务保障平台建设之路路 服务管理理 策略略管理理 预案制定 线上演练 • 降级服务统⼀一注册管理理，通过降 级服务质量量数据从整体反映各应 ⽤用的降级点和可⽤用性保障措施 • 降级策略略集中管理理，通过参数 化、配置化、脚本化⽅方式实现线 上策略略的灵活调整 • 依据服务重要程度，从全局制定 分级预案，对降级点进⾏行行预案编 发现潜在故障，多维度验证预案 有效性，评估系统可靠性，提供 降级策略略、参数调整的优化依据 整体架构 Agent 服务降级注册 降级熔断通知 元数据存储 控制 中⼼心 ETCD ETCD ETCD ETCD 服务注册监听 降级控制中⼼心 元数据 TurboMQ 熔断降级监听 Application Application Application SDK 熔断降级接⼊入 熔断 降级 流控 隔离 实时策略略推送 数据采集 应⽤用管理理 策略略管理理 流控管理理 预案管理理 指标管理理 监控告警 数据⼤大盘 脚本开发 ETCD管理理 故障演练 业务保障管理理后台 应⽤用JVM进程 故障动态注⼊入 Attach 故障注⼊入 指标聚合查询 熔断降级计算（Flink） ⽇日志中⼼心 KAFKA 数据采集、计算、存储 指标（HBase） 指标明细（ES）

事件⻛风暴暴得到的命令和事件就没⽤用了了吗？ 订单 已创建 库存 已锁定 提交 订单 ⽤用户 SubmitOrderCommand OrderCreated StockLocked 订单聚合创建订单服务 接收 仓库聚合的事件订阅者 仓库聚合锁定库存服务 发送 LockStockCommand ⽣生成 ⽣生成 接收 ⽣生成 QueryOrderCommand 订单域查询服务 接收 OrderList ��Equals()�� Ø ����/���� Ø ���(Immutable) Ø ��Address/Color 如何区分应⽤用服务和领域服务 应⽤用服务（很薄，没有业务逻辑） 领域聚合A 领域聚合B 领域聚合C 领域服务 领域服务 领域服务 X 领域服务之间最好不不要相互直接调⽤用 使⽤用什什么架构 六边形架构为什什么是六条边 领域故事中的对象怎么对应到架构上 命名 OrderController OrderController 适配器器层 领域层 CreateOrderApplication OrderRepositoryJPA API DB OrderRepositoryMybatis 订单聚合 仓库聚合 领域层 领域故事如何变成代码 创建订单服务收到命令后，会把创建订单命令转换成订单，然后调⽤用订单仓库进⾏行行保 存，保存成功后会让事件发布器器发布订单已创建事件 软件中最痛苦的就是需求经常发⽣生变化，这也是DDD想要解