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業務高速發展下的架構演進
今日頭條作為國民級資訊閱讀App，2019年用戶規模超6.5億人，日活1.2億+，視頻播放量占頭條整體65%+，頭條號文章發布量超1.6億，視頻發布量超1.5億。
今日頭條系統，在穩定性可用性方面壓力比較大，一方面需要快速把業務實現，但在另外一方面，類似這些高可用的問題會經常騷擾工程師：上線就掛、運營活動量大服務崩潰、單機性能頂不住、一個小服務上線把核心服務搞掛了……類似這些問題，技術團隊需要如何更好的去應對？
架構演進，在不同階段的公司都會面臨各種壓力。小公司壓力可能是業務沒起來，QPS 很低，要做優化也沒有環境及條件。當公司大了，伺服器可能已經不是問題，但你要不斷考慮調優及應對訪問壓力，改善基礎設施以提供更穩定的開發環境。所以說架構演進是持續一個過程，沒有終點。
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今日頭條架構發展的三個階段
第一階段：傳統的三層架構、單體架構
今日頭條剛開始做的時候，就是一個簡單 Web 應用，搭個資料庫，把業務實現就行了。頭條最開始的優勢是推薦引擎，還有另外一套數據挖掘和離線計算。在線的服務在前端相對來講模式還是比較清晰的，三層就搞定了。業務剛開始起來的時候，沒什麼問題，訪問增大水平擴展一下就可以解決。
第二階段：系統拆分、打散
跟大多數的架構演進歷史非常類似，系統遇到性能瓶頸後，最簡單就做一些拆分。優化的過程中，就是把壓力較大的子系統就從代碼上進行拆分，分成多個可獨立部署、無狀態化的服務。
這個階段可以把SSO、用戶中心、文章中心、視頻、評論等拆分出來，每個業務中心都可以集群部署，達到加機器就可以解決性能問題的效果。
隨著業務的快速發展，代碼和架構上的包袱是比較沉重，改造的成本比較高。基於這些問題，就要開始演進到下一個階段，微服務。
第三階段，微服務，中台化架構
通過拆分成子系統，大的應用拆成小應用，抽象通用層做代碼復用。重點在基礎設施，希望通過基礎設施提高快速疊代、容災和一系列的工作，希望各個業務團隊能更快做業務上的疊代以及架構上的調整。
（微服務架構）
（微服務架構）
微服務最關鍵的三點：
1、解耦，一個服務會依賴另外一個服務、模塊或子服務的概念。
2、輕量，減輕維護人員的成本。
3、易管理。
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頭條的服務化架構建設思路
立規範。包括部署RPC規範、服務調用規範、服務治理原則、超時重試機制等等，否則規模大了之後就會是個災難。
打基礎。有了規範以後，開始真正落地的服務。比如說基礎庫，把Ngnix、Redis、MySQL這些庫封裝起來，統一起來做一些開發框架，做業務系統開發的時候，就不用關注數據層的細節，專心實現業務邏輯。
漸進。先拆離再疊代，逐步把服務優化起來。
一切都是服務。第四點是和其他公司或團隊稍不一樣的地方，我們的想法是一切都是服務，每個節點都是抽象歸屬於某一個具體的服務。存儲的確是一個服務，但它不只是提供 API 或者提供功能的東西，還需要包括服務質量，需要別人用起來是比較簡單的。
平台化。最後的落地是平台化的東西。我們框架是怎麼設計，和服務怎麼結合？
一切都是服務：
資源是有限的：按需申請，需申請和授權；
簡單的使用方式：開發者只需要關注業務；
有唯一定位的方式：用全局資源定位；
核心規範：
必須要有全局的中心，服務統一註冊到 consul 中；
服務有唯一的標示、命名范：{產品線}.{子系統}.{模塊} P.S.M，公司有很多部門，我們不希望部門之間溝通起來有差異，所以需要有全局規划去追溯它；
業務服務使用 Thrift 描述接口、必須傳遞標準參數。如果用弱的描述數據，沒有強約束，在客戶端的數據可能會出現類型錯誤；
RPC 使用統一收斂的庫；
Nginx、Redis、MC、MySQL、etc 都是服務
服務註冊：我們服務統一使用 loader 或 wrapper 腳本啟動，具體啟動由業務決定。服務啟動會有一個全局唯一ID，把 app 註冊到服務裡面。
服務中心
服務中心有服務信息，會同時帶上是什麼樣的服務，其他人比較簡單的調這個服務就 OK 了。這個服務到底提供什麼樣的服務質量，擁有者可以管理這個信息。Redis去服務，負載均衡，服務一個項目，把服務接上去。
服務關係與授權
服務之間有個關鍵的概念：服務授權。一般我們起一個服務，通過 IP 就可以連上它了。資料庫有用戶名認證，也可以對 IP 授權。不過內網很多服務限制比較少，不是所有服務都有授權認證。我們希望把服務之間的關聯關係，全局拓撲關係記錄下來並且可執行。
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頭條服務拓撲架構圖
服務依賴和被依賴的全局關係拓撲圖，服務變更影響範圍評估，服務治理，監控預警基礎，需要經常更新維護。
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頭條RPC開發框架設計思路
建設關鍵點：
1、快速開發，代碼生成
2、服務發現，服務的自動發現、服務註冊
3、可觀測，logid、pprof、admin埠
4、容災降級，業務降級開關
5、過載保護，熔斷器、調用控制
6、多開發語言異構系統
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基於容器的雲原生微服務
基於容器技術的雲原生微服務，將敏捷開發、devops完美融合，服務化理念的落地與業務場景結合， 實現端到端的價值交付。
以上介紹了今日頭條架構高可用、微服務、容器化等實踐
作者:作者，夏緒宏。今日頭條架構師，專注對高性能大規模 Web 架構，雲計算、性能優化、程式語言理論等方向，PHP committer，HHVM 項目貢獻者。2015 年加入今日頭條負責基礎設施，系統架構設計和優化，解決大流量高並發下的系統性能、可靠性和運維效率等方面的問題。