分布式汽车电气电子系统设计和实现 架构
分布式汽车电气/电子系统设计和实现架构在过去的十几年里，汽车的电气和电子系统已经变得非常的复杂。今天汽车电子/电气系统开发工程师广泛使用基于模型的功能设计与仿真来迎接这一复杂性挑战。新兴标准定义了与低层软件的标准化接口，最重要的是，它还为功能实现工程师引入了一个全新的抽象级。 这提高了软件组件的可重用性，但不幸的是，关于如何将基于模型的功能设计的结果转换成高度环境中的可靠和高效系统实现方面的指导却几乎没有。 另外，论述设计流程物理端的文章也非常少。本文概述了一种推荐的系统级设计方法学，包括、分布在多个ECU中的网络和任务调度、线束设计和规格生成。 为什么需要AUTOSAR? 即使在同一家公司，“架构设计”对不同的人也有不同的含义，这取决于她们站在哪个角度上。物理架构处理系统的有形一面，如布线和连接器，逻辑架构定义无形系统的结构和分配，如软件和通信协议。当前设计物理架构和逻辑架构的语言是独立的，这导致相同一个词的意思能够完全不同，设计团队和流程也是独立的，这也导致了一个非常复杂的设计流程(如图1所示)。
图1：物理和逻辑设计流程。 这种复杂性导致了次优设计结果，整个系统的正确功能是如此的难于实现，以致于几乎没有时间去寻求一种替代方法，它可导致更坚固的、可扩展性更好的和更具成本效益的解决方案。为了实现这样一种解决方案，设计师需要新的方法，它能够将物理和逻辑设计流程紧密相连，并依然允许不同的设计团队做她们的工作。 新兴的AUTOSAR标准为系统级汽车电子/电气设计方法学提供了一个技术上和经济上都可行的选择，尽管它主要针对软件层面，即逻辑系统的设计。不过，大量广泛的AUTOSAR元模型及其丰富的接口定义允许系统级电子/电气架构师以标准的格式表示她的设计思想。从经济上看，AUTOSAR标准打开了一个巨大的、统一的市场，它使得能够创立合适的设计工具。
目录 第1章. 概述 (2) 第2章. 存储网络方案 (3) 2.1. 存储系统目标 (3) 2.2. 需求分析 (3) 2.3. 方案设计 (5) 2.3.1. SAN拓朴结构 (5) 2.3.2. 核心存储产品 (6) 2.4. 方案分析 (6) 2.4.1. 基于SAN的存储解决架构 (7) 2.4.2. ADIC StorNext软件解决了SAN中异构平台间的数据共享 (7) 2.4.3. 采用以数据和存储为中心的SAN存储解决架构的优势 (8) 2.4.4. 基于SAN的备份 (9) 2.4.5. 存储阵列的选型 (10) 2.4.6. 光纤通道交换机的选型 (12) 2.4.7. HBA光纤卡的选型 (13) 2.4.8. SAN的管理软件的选型： (13) 第3章. HDS9500V产品综述 (14) 3.1. HDS 9500V产品硬件介绍 (15) 3.2. HDS 9500V产品软件介绍 (17) 3.2.1. 存储资源管理解决方案—Resource Manager (17) 3.2.2. 通道负载平衡解决方案—Dynamic Link Manager (18) 3.2.3. 业务连续性解决方案--ShadowImage (19) 3.2.4. 数据远程备份管理系统件 -- TrueCopy (19) 3.2.5. HDS安全管理软件 SANtinel Software (19) 3.2.6. HDS FlashAccess软件对系统性能的贡献 (20) 第4章. HDS TrueCopy容灾系统详细介绍 (22) 4.1. HDS TrueCopy 系统部件 (22) 4.2. 磁盘卷组的状态 (23) 4.3. HDS Truecopy同步方式 (26) 4.3.1. 高可靠性方案： (27) 4.3.2. 高可用性方案 (27) 第5章. HDS 数据迁移方法 (28) 5.1. 数据迁移 (28) 5.2. 数据迁移的难题 (29) 5.3. 数据迁移相关因素 (29) 5.3.1. 数据的保护 (29) 5.3.2. 在线或离线迁移 (29) 5.3.3. 维护时间窗口 (29) 5.3.4. 迁移技术 (29) 5.3.5. 计划和应用停顿的容忍程度 (30) 5.3.6. 测试需求 (30)
系统架构典型案例 共享平台逻辑架构 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。 一般性技术架构设计案例 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。整体架构设计案例 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下： 综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。 应用层级说明
大型电商分布式架构设计与优化 本文主题为电商网站架构案例，将介绍如何从电商网站的需求，到单机架构，逐步演变为常用的、可供参考的分布式架构原型。除具备功能需求外，还具备一定的高性能、高可用、可伸缩、可扩展等非功能质量需求（架构目标）。
本文大纲： 1. 使用电商案例的原因 2. 电商网站需求 3. 网站初级架构 4. 系统容量估算 5. 网站架构分析 6. 网站架构优化 根据实际需要，进行改造、扩展、支持千万PV，是没问题的。 使用电商案例的原因 分布式大型网站，目前看主要有几类： 1.大型门户（比如网易、新浪等）； 2.SNS网站（比如校内、开心网等）； 3.电商网站（比如阿里巴巴、京东商城、国美在线、汽车之家等）。
大型门户一般是新闻类信息，可以使用CDN、静态化等方式优化。而开心网等交互性比较多，可能会引入更多的NoSQL、分布式缓存、使用高性能的通信框架等。电商网站具备以上两类的特点，比如产品详情可以采用CDN，静态化，交互性高的需要采用NoSQL等技术。因此，我们采用电商网站作为案例，进行分析。 电商网站需求 客户需求： ?建立一个全品类的电子商务网站（B2C），用户可以在线购买商品，可以在线支付，也可以货到付款； ?用户购买时可以在线与客服沟通； ?用户收到商品后，可以给商品打分和评价； ?目前有成熟的进销存系统，需要与网站对接； ?希望能够支持3~5年，业务的发展； ?预计3~5年用户数达到1000万； ?定期举办双11、双12、三八男人节等活动； ?其他的功能参考京东或国美在线等网站。 客户就是客户，不会告诉你具体要什么，只会告诉你他想要什么，我们很多时候要引导、挖掘客户的需求。好在提供了明确的参考网站。因此，下一步要进行大量的分析，结合行业以及参考网站，给客户提供方案。其它的这里暂不展开。
详解NAS存储系统那个架构与存储的实现 对于一个成功的、具有极高可扩展性的NAS存储系统来说，要想架构云存储系统解决方案需要什么? 云存储的概念始于Amazon提供的一项服务(S3)，同时还伴随着其云计算产品(EC2)。在Amazon的S3的服务背后，它还管理着多个商品硬件设备，并捆绑着相应的软件，用于创建一个存储池。新兴的网络公司已经接受了这种产品，并提出了云存储这个术语及其相应的概念。 云存储是一种架构，而不是一种服务。你是否拥有或租赁了这种架构是一个次要问题。从根本上来看，通过添加标准硬件和共享标准网络(公共互联网或私有的企业内部网)的访问，云存储很容易扩展云容量和性能。事实证明，管理数百台服务器，使得其感觉上去就像是一个单一的、大型的存储池设备是一项相当具有挑战性的工作。早期的供应商(如Amazon)承担了这一重任，并通过在线出租的形式来赢利。其它供应商(如Google)雇用了大量的工程师在其防火墙内部来实施这种管理，并且定制存储节点以在其上运行应用程序。由于摩尔定律(Moore’s Law)压低了磁盘和CPU的商品价格，云存储渐渐成为了数据中心中一项具有高度突破性的技术。
这十年来，集群NAS存储系统已经出现了好转。本文综述了构建一个云存储或大规模可扩展的NAS存储系统的各种不同架构方法，对于那些寻求构建私有云存储以满足其消费的企业IT管理者或是对于那些寻求构建公共云存储产品从而以服务的形式来提供存储的服务提供商来说，这些方法与他们息息相关。架构方法分为两类：一种是通过服务来架构;另一种是通过软件或硬件设备来架构。 传统的系统利用紧耦合对称架构，这种架构的设计旨在解决HPC(高性能计算、超级运算)问题，现在其正在向外扩展成为云存储从而满足快速呈现的市场需求。下一代架构已经采用了松弛耦合非对称架构，集中元数据和控制操作，这种架构并不非常适合高性能HPC，但是这种设计旨在解决云部署的大容量存储需求。各种架构的摘要信息如下： 紧耦合对称(TCS)架构： 构建TCS系统是为了解决单一文件性能所面临的挑战，这种挑战限制了传统NAS存储系统的发展。HPC系统所具有的优势迅速压倒了存储，因为它们需要的单一文件I/O操作要比单一设备的I/O操作多得多。业内对此的回应是创建利用TCS架构的产品，很多节点同时伴随着分布式锁管理(锁定文件不同部分的写操作)和缓存一致性功能。这种解决方案对于单文件吞吐量问题很有效，几个不同行业的很多
一文看懂分布式存储与传统NAS、SAN优劣势 传统SAN存储设备一般采用双控制器架构，两者互为备份，配置两台交换机与前端的服务器进行连接，这种双控制器架构方式会有以下两个方面的缺点： 1．网络带宽容易变成整个存储性能的瓶颈； 2．如果一个控制器损坏，系统的性能将大幅下降，影响存储的正常使用。 传统存储架构的局限性主要体现在以下几个方面：1、横向扩展性较差 受限于前端控制器的对外服务能力，纵向扩展磁盘数量无法有效提升存储设备对外提供服务的能力。同时，前端控制器横向扩展能力非常有限，业界最多仅能实现几个控制器的横向。因此，前端控制器成为整个存储性能的瓶颈。 2、不同厂家传统存储之间的差异性带来的管理问题 不同厂商设备的管理和使用方式各有不同，由于软硬件紧耦合、管理接口不统一等限制因素无法做到资源的统一管理和弹性调度，也会带来存储利用率较低的现象。因此，不同存储的存在影响了存储使用的便利性和利用率。 分布式存储往往采用分布式的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息。它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展，将通用硬件引入的不稳定因素降到最低。优点如下： 1．高性能 一个具有高性能的分布式存户通常能够高效地管理读缓存和写缓存，并且支持自动的分级存储。分布式存储通过将热点区域内数据映射到高速存储中，来提高系统响应速度；一旦这些区域不再是热点，那么存储系统会将它们移出高速存储。而写缓存技术则可使配合高速存储来明显改变整体存储的性能，按照一定的策略，先将数据写入高速存储，再在适当的时间进行同步落盘。 2．支持分级存储 由于通过网络进行松耦合链接，分布式存储允许高速存储和低速存储分开部署，或者任意
Hadoop分布式文件系统：架构和设计 引言 (2) 一前提和设计目标 (2) 1 hadoop和云计算的关系 (2) 2 流式数据访问 (2) 3 大规模数据集 (2) 4 简单的一致性模型 (3) 5 异构软硬件平台间的可移植性 (3) 6 硬件错误 (3) 二HDFS重要名词解释 (3) 1 Namenode (4) 2 secondary Namenode (5) 3 Datanode (6) 4 jobTracker (6) 5 TaskTracker (6) 三HDFS数据存储 (7) 1 HDFS数据存储特点 (7) 2 心跳机制 (7) 3 副本存放 (7) 4 副本选择 (7) 5 安全模式 (8) 四HDFS数据健壮性 (8) 1 磁盘数据错误，心跳检测和重新复制 (8) 2 集群均衡 (8) 3 数据完整性 (8) 4 元数据磁盘错误 (8) 5 快照 (9)
引言 云计算（cloud computing)，由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。在此过程中被服务者只是提供需求并获取服务结果，对于需求被服务的过程并不知情。同时服务者以最优利用的方式动态地把资源分配给众多的服务请求者，以求达到最大效益。 Hadoop分布式文件系统(HDFS)被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统。它和现有的分布式文件系统有很多共同点。但同时，它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的系统，适合部署在廉价的机器上。HDFS 能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。 一前提和设计目标 1 hadoop和云计算的关系 云计算由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。针对海量文本数据处理,为实现快速文本处理响应,缩短海量数据为辅助决策提供服务的时间,基于Hadoop云计算平台,建立HDFS分布式文件系统存储海量文本数据集,通过文本词频利用MapReduce原理建立分布式索引,以分布式数据库HBase 存储关键词索引,并提供实时检索,实现对海量文本数据的分布式并行处理.实验结果表 明,Hadoop框架为大规模数据的分布式并行处理提供了很好的解决方案。 2 流式数据访问 运行在HDFS上的应用和普通的应用不同，需要流式访问它们的数据集。HDFS的设计中更多的考虑到了数据批处理，而不是用户交互处理。比之数据访问的低延迟问题，更关键的在于数据访问的高吞吐量。 3 大规模数据集 运行在HDFS上的应用具有很大的数据集。HDFS上的一个典型文件大小一般都在G字节至T字节。因此，HDFS被调节以支持大文件存储。它应该能提供整体上高的数据传输带宽，能在一个集群里扩展到数百个节点。一个单一的HDFS实例应该能支撑数以千万计的文件。
视频云存储系统设计 1.1.1.1系统概述 结合目前视频存储系统技术发展的主要方向，本次视频存储系统的建设需要达成以下目标： ?采用目前技术领先的视频云存储方式，新建视频云存储系统，有效解决海量高清视频图像数据的存储和管理需求，实现分布式存储，虚拟化集中管理。 ?为充分利旧，将原有的视频存储系统改造融入视频云存储系统，实现全县范围内可利用视频资源的统一存储、统一管理、统一调阅，避免重复投资。 ?视频云存储系统提供高速数据接口，为应用平台提供视频数据高效检索、快速调取等服务功能，为公安业务应用提供有力支撑。 ?视频云存储系统提供标准的运维接口，维护便捷，实现高效实用的管理及使用机制。 1.1.1.2存储技术选择 视频监控数据的存储系统历经了多个阶段的发展，传统的视频存储技术主要有DVR存储、IPSAN存储等存储模式。而新兴的视频云存储模式基于云架构开发，采用面向用户业务应用的设计思路，融合了集群应用、负载均衡、虚拟化、云结构化、离散存储等技术，可将网络中大量各种不同类型的存储设备，通过专业应用软件集合起来协同工作，共同对外提供高性能、高可靠、不间断的视频、图片数据存储和业务访问服务。 总的来说，相比于传统的存储模式，云存储模式具有以下优势： 视频监控云存储与传统存储对比表
因此，根据项目实际情况，基于视频监控应用对存储系统的要求，着眼于技术的先进性和用户使用的便捷性，视频存储系统的建设推荐采用新型监控云存储技术来实现。 1.1.1.3存储系统架构 1.1.1.3.1视频云存储技术架构 视频云存储系统采用分层结构，整个系统从逻辑上分为五层，分别为设备层、存储层、管理层、接口层、应用层。 系统技术架构如下：
高并发分布式服务架构方案 下图是一个非常全面的架构蓝图，针对不同的应用系统需要的模块各有不同。此架构方案主要包括以下几个方面的设计：数据存储和读取，基础服务，应用层（APP/业务/Proxy），日志监控等，下面对这些主要的问题提供具体的各项针对性技术方案。 数据的存储和读取 分布式系统应该根据应用对数据不同的一致性、可用性等要求和数据的不同特性，采用不同的数据存储和读取方案，主要有以下几种可选方案： 1)内存型数据库。内存型的数据库，以高并发高性能为目标，在事务性方面没那么严格， 适合进行海量数据的存储和读取。例如开源nosql数据库mongodb、redis等。 2)关系型数据库。关系型数据库在满足并发性能的同时，也需要满足事务性，可通过 读写分离，分库分表来应对高并发大数据量的情况。例如Oracle，Mysql等。 3)分布式数据库。对于数据的高并发的访问，传统的关系型数据库提供读写分离的方案， 但是带来的确实数据的一致性问题提供的数据切分的方案；对于越来越多的海量数据，传统的数据库采用的是分库分表，实现起来比较复杂，后期要不断的进行迁移维护；对
于高可用和伸缩方面，传统数据采用的是主备、主从、多主的方案，但是本身扩展性比较差，增加节点和宕机需要进行数据的迁移。对于以上提出的这些问题，分布式数据库HBase有一套完善的解决方案，适用于高并发海量数据存取的要求。 基础服务 基础服务主要是指数据层之上的数据路由，Cache，搜索等服务。 1)路由Router。对于数据库切分方案中的分库分表问题，需要解决在请求对应的数据时 定位需要访问的位置，可根据一致性Hash，维护路由表至内存数据库等方案解决。 2)Cache。对于高并发的系统来讲，使用Cache可以减轻对后端系统的压力，所有Cache 可承担大部分热数据的读操作。当前用的比较多的是redis和memcache，redis比memcache有丰富的数据操作的API，redis对数据进行了持久化，而memcache没有这个功能，因此memcache更加适合在关系型数据库之上的数据的缓存。 3)搜索。搜索可以支持应用系统的按照关键词的检索，搜索提示，搜索排序等功能。开源 开源的企业级搜索引擎主要有lucene, sphinx，选择搜索引擎主要考虑以下三个方面： a)搜索引擎是否支持分布式的索引和搜索，来应对海量的数据，支持读写分离，提高 可用性 b)索引的实时性 c)搜索引擎的性能 Solr是基于Lucene开发的高性能的全文搜索服务器，满足以上三个方面的考虑，而且目前在企业中应用非常广泛。 应用层 应用层主要包括面向用户的应用，网站、APP等，还包括相关的业务处理的运算等。 1)负载均衡-反向代理。一个大型的平台包括很多个业务域，不同的业务域有不同的集群， 可以用DNS做域名解析的分发或轮询，DNS方式实现简单。但是因存在cache而缺乏灵活性；一般基于商用的硬件F5、NetScaler或者开源的软负载lvs在做分发，当然会采用做冗余(比如lvs+keepalived)的考虑，采取主备方式。Nginx是基于事件驱动的、异步非阻塞的架构、支持多进程的高并发的负载均衡器/反向代理软件，可用作反向代理的工具。
第1章前言. 3 第2章存储基本概念. 5 第1节存储设备分类. 6 1.1 SCSI存储设备. 7 1.2 SAS存储设备. 13 1.3 FC光纤通道存储设备. 15 1.4 ISCSI存储设备. 15 1.5 存储设备的融合和演变. 20 1.6 磁带存储. 20 1.7 应用存储. 20 第2节存储网络结构. 20 2.1 DAS存储系统网络结构. 20 2.2 SAN存储系统网络结构. 22 2.3 NAS存储系统网络结构. 22 2.4 网络结构的融合和演变. 22
第3节FC网络和FC交换机. 22 3.1 FC网络. 22 3.2 FC交换机设计. 22 第4节接口速率和存储带宽. 22 第5节存储共享. 22 5.1 设备共享. 22 5.2 文件系统共享. 22 5.3 存储共享管理软件. 22 第6节业务系统分类. 22 第3章数据库系统存储设计. 23 第1节存储应用特点. 23 第2节设计准备. 23 第3节主备数据库系统设计. 23 第4节双机数据库系统设计. 23 第5节数据库备份系统设计. 23
第1节非性线编辑制作系统存储应用特点. 24 第2节带宽分析. 26 第3节容量分析. 26 第4节小型制作网存储设计. 26 第5节中型制作网存储设计. 26 第6节大型制作网存储设计. 26 第7节高清制作网存储设计. 26 第8节媒资系统存储设计. 26 第5章视频监控系统存储设计. 27 第1节视频监控系统存储应用特点. 27 第2节带宽分析. 27 第3节容量分析. 27 第4节小型视频监控系统存储设计. 27 第5节中型视频监控系统存储设计. 27
主流分布式系统架构分析 主流分布式---系统架构分析
目录 一、前言 (3) 二、SOA架构解析 (3) 三、微服务( Microservices )架构解析 (7) 四、SOA和微服务架构的差别 (9) 五、服务网格( Service Mesh )架构解析 (9) 六、分布式架构的基本理论 ......................................................................................... 1 1 七、分布式架构下的高可用设计 (15) 八、总结 .......................................................................................................... 1 9
、八、 、 》 本文我们来聊一聊目前主流的分布式架构和分布式架构中常见理论以及如何才能设计出高可用的分布式架构好了。分布式架构中，SOA和微服务架构是最常见两种分布式架构，而且目前服务网格的 概念也越来越火了。那我们本文就先从这些常见架构开始。 、SOA架构解析 SOA全称是：Service Oriented Architecture ，中文释义为"面向服务的架构"，它是一种设计理念，其中包含多个服务，服务之间通过相互依赖最终提供一系列完整的功能。各个服务通常以独立 的形式部署运行，服务之间通过网络进行调用。架构图如下：
Appl 跟SOA 相提并论的还有一个 ESB （企业服务总线），简单来说ESB 就是一根管道，用来连接各个服 务节点。 ESB 的存在是为了集成基于不同协议的不同服务， ESB 做了消息的转化、解释以及路由的工 作，以此来让不 同的服务互联互通；随着我们业务的越来越复杂， 会发现服务越来越多，SOA 架构下， 它们的调用关系会变成如下形式: App 2 App 6 App 3 App 4
第十二章海量存储系统设计 以传统的方式存储和管理日益增长的数据，意味着你需要不断地增加磁盘，投入更多的人力与物力，导致成本上升。以优秀的分级存储软件和自动磁带库系统，即可以轻松实现海量数据存储。 12.1 海量数据存储系统架构方案 考虑到海量存储系统是IT 构架的核心模块，这里存储网络架构采用双Fabric 网络结构，这种结构一方面带来了高可用性，另一方面提供了更多的数据通信带宽。下面是海量存储系统的双Fabric 网络结构图： 图12-1 双光纤通道结构 其中网络核心采用director 级别的核心光纤通道交换机1 台（端口数>=128），通过在其内部划分虚拟SAN 分别构成两个独立的fabric；为保证高可靠性和提高系统的运行速度，存储工程师在各服务器群的每台主机上都通过两个HBA 连接到不同的Fabric 网络中，而
且存储设备（磁盘阵列和磁带库）也是同时接入两个fabric，这样构成了一个无单点故障的网络系统。 双Fabric 存储网络设计要点和优势： ?主机和存储设备的冗余连接，整体提高系统的可靠性 ?主机和存储设备的双路连接，工作在Active-Active 模式，整体提高系统的性能?双网络结构设计，提高网络的可靠性，避免由于意外系统故障造成网络中断 ?双网络结构设计，核心-边缘体系架构，方便未来网络的扩充 ?交换机具有很强的向下兼容性，即可兼容1G 的交换机，又可兼容1G 的存储设备，如磁带库等设备都可直接连接到交换机中，提高设备的利用率 ?可做LAN-Free 备份，减少备份对网络带宽的占用，整体提高数据备份和恢复的速度 ?有利于系统的在线维护和扩展，而不影响系统的正常运行 ?采用硬件实现的网络安全性管理，保证数据的安全性 与外部存储网络的互联方案 外部存储网络的接入是为了更好的提供基于数据复制（异步或同步）的容灾服务。本着为客户各部门不同容灾需求服务的原则，这里存储工程师设计了采用三种形式的存储网络外部互联方案，即： FCIP 接入方案 DWDM 接入方案 SDH 接入方案 在100Km 以内的连接上这三种接入方案的特点如下： 表12-1 外部网络存储通道比较
本文作者Kate Matsudaira是一位美丽的女工程副总裁，曾在Sun Microsystems、微软、亚马逊这些一流的IT公司任职。她有着非常丰富的工作经验和团队管理经验，当过程序员、项目经理、产品经理以及人事经理。专注于构建和操作大型Web应用程序/网站，目前她的主要研究方向是SaaS（软件即服务）应用程序和云计算（如大家所说的大数据）。 本文是作者在AOSA一书介绍如何构建可扩展的分布式系统里的内容，在此翻译并分享给大家。 开源软件已经成为许多大型网站的基本组成部分，随着这些网站的逐步壮大，他们的网站架构和一些指导原则也开放在开发者们的面前，给予大家切实有用的指导和帮助。 这篇文章主要侧重于Web系统，并且也适用于其他分布式系统。 Web分布式系统设计的原则 构建并运营一个可伸缩的Web站点或应用程序到底是指什么？在最初，仅是通过互联网连接用户和访问远程资源。 和大多数事情一样，当构建一个Web服务时，需要提前抽出时间进行规划。了解大型网站创建背后的注意事项以及学会权衡，会给你带来更加明智的决策。下面是设计大型Web系统时，需要注意的一些核心原则： ?可用性 ?性能 ?可靠性 ?可扩展 ?易管理 ?成本 上面的这些原则给设计分布式Web架构提供了一定的基础和理论指导。然而，它们也可能彼此相左，例如实现这个目标的代价是牺牲成本。一个简单的例子：选择地址容量，仅通过添加更多的服务器（可伸缩性），这个可能以易管理（你不得不操作额外的服务器）和成本作为代价（服务器价格）。 无论你想设计哪种类型的Web应用程序，这些原则都是非常重要的，甚至这些原则之间也会互相羁绊，做好它们之间的权衡也非常重要。 基础
系统架构典型案例 一、共享平台逻辑架构 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。 二、一般性技术架构设计案例 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。
三、整体架构设计案例 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下： 综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。 1.应用层级说明 整体应用系统架构设计分为五个基础层级，通过有效的层级结构的划分可以全面展现整体应用系统的设计思路。 基础层 基础层建设是项目搭建的基础保障，具体内容包含了网络系统的建设、机房建设、多媒体设备建设、存储设备建设以及安全设备建设等，通过全面的基础设置的搭建，为整体应用系统的全面建设良好的基础。 应用数据层 应用数据层是整体项目的数据资源的保障，本次项目建设要求实现全面的资源共享平台的搭建，所以对于应用数据层的有效设计规划对于本次项目的建设有着非常重要的作用。 从整体结构上划分，我们将本次项目建设数据资源分为基础的结构型资源和非结构型资源，对于非结构型资源我们将通过基础内容管理平台进行有效的管理维护，从而供用户有效的查询浏览；对于结构型数据，我们进行了有效的分类，具体包括政务公开资源库、办公资源库、业务经办资源库、分析决策资源库、内部管理资源库以及公共服务资源库。通过对资源库的有效分类，建立完善的元数据管理规范，从而更加合理有效的实现资源的共享机制。 应用支撑层 应用支撑层是整体应用系统建设的基础保障，根据本次招标文件相关需求，我们进行了相关面向服务体系架构的设计，通过统一的企业级总线服务实现相关引用组件包括工作流、表单、统一管理、资源共享等应用组件进行有效的整合和管理，各个应用系统的建设可以右下基于基础支撑组件的应用，快速搭建相关功能模块。 由此可见，应用支撑层的建设是整体架构设计的核心部分，其关系到本次项目的顺利搭建以及今后区劳动局信息化的发展。 应用管理层
第二章《计算机网络基础知识》 计算机系统由硬件和软件组成，软件通常分为系统软件和应用软件。 系统软件支持应用软件的运行，为用户开发应用软件提供平台，用户可以使用它，但不能随意修改它。 常用的系统软件有操作系统、语言处理程序、连接程序、诊断程序、数据库等。 应用软件指计算机用户利用软硬件资源为某一专门的应用目的而开发的软件。 2.1 操作系统基础知识 操作系统Operating System，是计算机系统的核心系统软件。 2.1.1 操作系统的原理、类型、结构 1、操作系统定义 硬件资源包括中央处理器、存储器、输入输出设备。 软件资源是以文件形式保存在存储器上的程序和数据。 操作系统既有效组织和管理系统中各种软硬件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，又控制程序的执行，为用户使用计算机提供了一个良好的环境和友好的接口。 2、操作系统分类 按功能不同分：单用户操作系统、批处理操作系统;分时操作系统、实时操作系统;网络操作系统、分布式操作系统;嵌入式操作系统。
3、操作系统的特征 并发性、共享性、虚拟性、不确定性。 4、操作系统的功能 进程管理、文件管理、存储管理、设备管理、作业管理。 2.1.2 处理机与进程管理 1、进程的定义及其分类 进程通常由程序、数据、进程控制块PCB组成。 2、进程的状态转换与控制 就绪、运行、阻塞。 进程控制是通过进程控制原语实现的，进程控制原语主要有：创建原语、撤销原语、挂起原语、激活原语、阻塞原语、唤醒原语。 注：原语不可分割，不允许中断。 3、进程互斥与同步以及P/V 操作 同步是使在异步环境下的各进程按一定的顺序和速度执行。 互斥要保证临界资源一次只能提供一个进程使用，称为临界资源CR。 PV操作是低级通信原语，在执行期间不可分割，P表示申请一个资源，V表示释放一 个资源。
明确要求采用分布式架构存储，而非传统集中式存储FCSAN/IP SAN的原因：从软件定义存储概念提出到现在，分布式架构存储系统正成为业界存储主流和发展方向，逐渐取代传统集中式存储系统，随着云计算和大数据的建设成为数据中心建设主流形态，互联网+、人工智能、物联网应用等的普及，以非结构化数据为主的海量数据爆发式增长，如视音频存储、图像存储及识别、流媒体处理等，基于海量数据存储、分析、挖掘等，传统集中式存储无论从架构、扩展性、性能及成本，运维管理优势等方面，都无法满足业务增长及数据处理所带来的存储问题。 首先从架构上，集中式存储FC SAN/IP SAN 采用Scale up的扩展方式，通过存储控制器挂接扩展柜的方式，实现存储容量的扩展，扩展能力有限，并且性能随着容量扩展并非线性关系，可能存储前端及后端端口带宽会成为海量数据并发处理的瓶颈，并且存储资源分布不均，无法做到资源动态均衡伸缩及调度，这对于响应级别要求不一致的应用来说是致命的；分布式架构存储系统，采用Scale out 横向扩展方式，无节点扩展限制，存储容量可轻易扩展至几十甚至几百PB以上，这是集中式存储无法做到的，能够很好解决在云计算架构下海量数据存储及并发问题。并且基于分布式软件的分布式调度算法，可实现资源动态伸缩，随着节点增加，其性能是线性增加，能够很好满足如云计算架构下海量数据存储及处理对存储资源池可动态伸缩及并发访问性能要求。 由于采用软件定义存储方式，无论是成本还是后期运维管理，比传统集中式存储FC SAN/ IP SAN优势明显，分布式软件自动实现对存储资源调度及管理，实现跨数据中心资源分配。集中式存储系统，需要借助存储虚拟化技术（虚拟化网关）才能将存储资源聚合为统一存储资源池，随着规模扩大，网关往往更易成为性能瓶颈。 关于数据安全性问题，分布式架构存储系统基于机架自动感知的数据多副本技术，例如采用三副本技术，即使数据中心同一机架故障，对业务透明无感知，数据安全级别高，业务连续性更好。集中式存储往往采用双活架构实现容灾，不仅初期投入成本高，运维部署复杂。 从应用角度来看，现在越来越多的应用迁到分布式存储系统上，例如海量视频、音频、图像、文档的存储，流媒体及视频图像处理所带来的高并发低延迟，高性能计算应用等，都非常适合分布式架构存储系统，而不采用集中式存储系统，并且从数据存储及性能要求、容量扩展方便，集中式存储做起来非常困难。 诸如以上原因，明确要求采用采用分布式架构存储，而非传统集中式存储FCSAN/IP SAN。
存储架构 三种常见架构：DAS DAS、、NAS NAS、 、SAN 在数据存储中，存储设备与服务器的连接方式通常有三种形式：1、存储设备与服务器直接相连接--DAS；2、存储设备直接联入现有的TCP/IP 的网络中NAS； 3、将各种存储设备集中起来形成一个存储网络，以便于数据的集中管理--SAN。 1、什么是直接附属存储（、什么是直接附属存储（DAS DAS DAS）？ ）？DAS（Direct Attached Storage，直接附属存储），也可称为SAS（Server-Attached Storage，服务器附加存储）。DAS 被定义为直接连接在各种服务器或客户端扩展接口下的数据存储设备，它依赖于服务器，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。在这种方式中，存储设备是通过电缆（通常是SCSI 接口电缆）直接到服务器的，I/O（输入/输入）请求直接发送到存储设备。DAS 适用于以下几种环境： 1）服务器在地理分布上很分散，通过SAN（存储区域网络）或NAS（网络直接存储）在它们之间进行互连非常困难； 2）存储系统必须被直接连接到应用服务器； 3）包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用，它们需要直接连接到存储器上，群件应用和一些邮件服务也包括在内。
典型DAS 结构如图所示: 对于多个服务器或多台PC 的环境， 使用DAS 方式设备的初始费用可能比较 低，可是这种连接方式下，每台PC 或 服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量 的再分配困难；对于整个环境下的存储 系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本（TCO）较高。目前DAS 基本被NAS 所代替。 2、什么是网络附属存储（、什么是网络附属存储（NAS NAS NAS）？ ）？NAS NAS（（Network Attached Storage Storage：网络附属存储） ：网络附属存储）是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。按字面简单说就是连接在网络上,具备资料存储功能的装置，因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。NAS （Network Attached Storage，网络附属存储），是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。NAS 存储的特点
1.问题 1、何为分布式何为微服务？ 2、为什么需要分布式？ 3、分布式核心理论基础，节点、网络、时间、顺序，一致性？ 4、分布式是系统有哪些设计模式？ 5、分布式有哪些类型？ 6、如何实现分布式？ 2.关键词 节点，时间，一致性，CAP，ACID，BASE，P2P，机器伸缩，网络变更，负载均衡，限流，鉴权，服务发现，服务编排，降级，熔断，幂等，分库分表，分片分区，自动运维，容错处理，全栈监控，故障恢复，性能调优 3.全文概要 随着移动互联网的发展智能终端的普及，计算机系统早就从单机独立工作过渡到多机器协作工作。计算机以集群的方式存在，按照分布式理论的指导构建出庞大复杂的应用服务，也已经深入人心。本文力求从分布式基础理论，架构设计模式，工程应用，部署运维，业界方案这几大方面，介绍基于MSA(微服务架构)的分布式的知识体系大纲。从而对SOA 到MSA进化有个立体的认识，从概念上和工具应用上更近一步了解微服务分布式的本质，身临其境的感受如何搭建全套微服务架构的过程。
4.基础理论 4.1SOA到MSA的进化 SOA面向服务架构 由于业务发展到一定层度后，需要对服务进行解耦，进而把一个单一的大系统按逻辑拆分成不同的子系统，通过服务接口来通讯，面向服务的设计模式，最终需要总线集成服务，而且大部分时候还共享数据库，出现单点故障的时候会导致总线层面的故障，更进一步可能会把数据库拖垮，所以才有了更加独立的设计方案的出现。 MSA微服务架构
微服务是真正意义上的独立服务，从服务入口到数据持久层，逻辑上都是独立隔离的，无需服务总线来接入，但同时增加了整个分布式系统的搭建和管理难度，需要对服务进行编排和管理，所以伴随着微服务的兴起，微服务生态的整套技术栈也需要无缝接入，才能支撑起微服务的治理理念。 4.2节点与网络 节点 传统的节点也就是一台单体的物理机，所有的服务都揉进去包括服务和数据库；随着虚拟化的发展，单台物理机往往可以分成多台虚拟机，实现资源利用的最大化，节点的概念也变成单台虚拟机上面服务；近几年
第一章 1.1.1系统架构师的概念现代信息系统“架构”三要素：构件、模式、规划。规划是架构的基石，也是这三个贡献中最重要的。架构 本质上存在两个层次：概念层，物理层。 1.2.1系统架构师的定义 负责理解、管理并最终确认和评估非功能性系统需求，给出开发规范，搭建系统实现的核心架构，对整个软件架构、关键构建、接口进行总体设计并澄清关键技术细节。 主要着眼于系统的“技术实现”，同时还要考虑系统的“组织协调”。要对所属的开发团队有足够的了解，能够评估该开发团队实现特定的功能需求目标和资源代价。 1.2.2系统架构师技术素质对软件工程标准规范有良好的把握。 1.2.3系统架构师管理素质系统架构师是一个高效工作团队的创建者，必须尽可能使所有团队成员的想法一致，为一个工程订制清晰的、强制性的、有元件的目标作为整个团队的动力。 必须提供特定的方法和模型作为理想的技术解决方案。必须避免犹豫，必须具备及时解决技术问题的紧迫感和自信心。 1.2.4系统架构师与其他团队角色的协调系统分析师，需求分析，技术实现系统架构师，系统设计，基于环境和资源的系统技术实现工程管理师，资源组织，资源实现来源：https://www.doczj.com/doc/8715052292.html, 由于职位角度出发产生冲突制约，不可能很好地给出开发规范，搭建系统实现的核心架构，并澄清技术细节，扫清主要难点。 所以把架构师定位在工程管理师与系统分析师之间，为团队规划清晰的目标。对于大型企业或工程，如果一人承担多个角色，往往容易发生顾此失彼的现象。 1.3系统架构师知识结构需要从大量互相冲突的系统方法和工具中区分出哪些是有效的，那些是无效的。 1.4从开发人员到架构师总结自己的架构模式，深入行业总结规律。几天的培训不太可能培养出合格的软件架构师，厂商的培训和认证，最终目的是培养自己的市场，培养一批忠诚的用户或产品代言人，而不是为中国培养软件架构师。 第二章《计算机网络基础知识》 计算机系统由硬件和软件组成，软件通常分为系统软件和应用软件。系统软件支持应用软件的运行，为用户开发应用软件提供平台，用户可以使用它，但不能随意修改它。常用的系统软件有操作系统、语言处理程序、连接程序、诊断程序、数据库等。应用软件指计算机用户利用软硬件资源为某一专门的应用目的而开发的软件。 2.1操作系统基础知识 操作系统Operating System ，是计算机系统的核心系统软件。 2.1.1操作系统的原理、类型、结构 1、操作系统定义硬件资源包括中央处理器、存储器、输入输出设备。软件资源是以文件形式保存在存储器上的程序和数据。 操作系统既有效组织和管理系统中各种软硬件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，又控制程序的执行，为用户使用计算机提供了一个良好的环境和友好的接口。 2、操作系统分类