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今天給大家分享一下我們在公司里，面向多個業(yè)務團隊設計的數(shù)據(jù)中心架構，他是如何一步一步的從多業(yè)務團隊數(shù)據(jù)現(xiàn)狀分析開始，然后逐步的演化設計出一個數(shù)據(jù)中心架構來的，希望能幫助大家對現(xiàn)在很流行的數(shù)據(jù)中心這個概念構建起來系統(tǒng)化的認知。
成都創(chuàng)新互聯(lián)是一家網站設計制作、網站設計，提供網頁設計，網站設計，網站制作，建網站，按需網站策劃，網站開發(fā)公司，從2013年成立是互聯(lián)行業(yè)建設者，服務者。以提升客戶品牌價值為核心業(yè)務，全程參與項目的網站策劃設計制作，前端開發(fā)，后臺程序制作以及后期項目運營并提出專業(yè)建議和思路。
首先跟大家說一下在沒有數(shù)據(jù)中心的時候，公司里的各個業(yè)務團隊是什么樣的一個狀況，簡單來說，就是不同的業(yè)務團隊有有研發(fā)自己的業(yè)務系統(tǒng)，有自己獨立的數(shù)據(jù)存儲，平時就是自己的系統(tǒng)訪問自己的數(shù)據(jù)就夠了。
如下圖 1 所示：
沒引入多業(yè)務數(shù)據(jù)中心時的痛點
但是接著隨著你的系統(tǒng)逐步演進，需求越來越多，越來越復雜，逐步的會出現(xiàn)每個系統(tǒng)都需要訪問其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的情況。
此時就會出現(xiàn)你每個系統(tǒng)必須開一些數(shù)據(jù)接口，讓別的系統(tǒng)來調用你的接口訪問你的數(shù)據(jù)，同時你自己也可能要訪問別人的接口去獲取別人的數(shù)據(jù)。
如下圖 2 所示：
大家看到上圖是什么感覺？是不是覺得很懵逼？因為實際上隨著系統(tǒng)慢慢演化，可能會搞成系統(tǒng) A 開的接口被系統(tǒng) B 和 C 調用，系統(tǒng) B 開的接口被系統(tǒng) A 和 C 調用，系統(tǒng) C 開的接口被系統(tǒng) A 和 B 調用。
這個時候就會出現(xiàn)非常尷尬的場景，就是混亂，沒錯，我敢打賭，你盯著上面的圖看 10s，應該還是很懵逼，沒什么頭緒。
沒錯，所以其實這就是最大的痛點，各個業(yè)務系統(tǒng)其實都是一個數(shù)據(jù)孤島，也就是大家都只能訪問到自己的數(shù)據(jù)，然后別人要訪問你的數(shù)據(jù)，必須通過你的接口來訪問，最后導致 n 個業(yè)務系統(tǒng)之間錯綜復雜的調用關系，進而導致系統(tǒng)不好維護，運維困難。
數(shù)據(jù)中心的架構設計思想
所以這個問題，我們設計了一個面向多業(yè)務團隊的數(shù)據(jù)中心，這個數(shù)據(jù)中心的架構設計思想，就是通過各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲的變更監(jiān)聽。
比如針對 MySQL 數(shù)據(jù)庫就可以部署 Canal 來監(jiān)聽他的數(shù)據(jù)變更，然后把各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都拉取到數(shù)據(jù)中臺里統(tǒng)一存儲。
如下圖 3 所示：
接著數(shù)據(jù)中心可以提供兩種數(shù)據(jù)訪問模式，一個是主動查詢接口，一個是被動監(jiān)聽 MQ 通知。
也就是說，對于數(shù)據(jù)中心來說，你各個業(yè)務系統(tǒng)都可以調用數(shù)據(jù)中心的接口，直接獲取你想要的其他業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，同時數(shù)據(jù)中心也會把各個業(yè)務數(shù)據(jù)的變更通知發(fā)送到 MQ，你也可以訂閱你感興趣的業(yè)務數(shù)據(jù)變更通知。
如下圖 4 所示：
大家看到上面的架構設計圖，是不是瞬間感覺世界一下子就清凈了？
沒錯，其實在互聯(lián)網公司里，對于多業(yè)務系統(tǒng)錯綜復雜的互相調用接口訪問對方數(shù)據(jù)，往往會抽出一個統(tǒng)一的公共的數(shù)據(jù)中心來，讓各個業(yè)務系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，這樣就可以大幅度的提升我們系統(tǒng)整體架構的整潔性了。
數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲架構設計
那么再來給大家講一下數(shù)據(jù)中心架構設計的另外一個關鍵點，就是他的數(shù)據(jù)存儲架構設計。
大家可以想一下，雖然我們的各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲基本都是以 MySQL 為主的，但是我們的數(shù)據(jù)中心的存儲架構其實跟業(yè)務系統(tǒng)的需求是不同的，因為業(yè)務系統(tǒng)一般都是需要利用 MySQL 的事務機制實現(xiàn)復雜的業(yè)務邏輯。
但是對于我們數(shù)據(jù)中心來說，本質僅僅是將數(shù)據(jù)同步過來，然后后續(xù)的重點是對外提供查詢。
這是功能上定位的不同，另外一個不同就是數(shù)據(jù)量級的不同，因為我們的數(shù)據(jù)中心是存儲所有業(yè)務系統(tǒng)的全量數(shù)據(jù)的，所以這就導致了可能各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量級是百萬級到億級，而我們的數(shù)據(jù)中心他的數(shù)據(jù)量級可能是百億級的，這是很大的一個特點。
如下圖 5 所示：
所以最終我們的數(shù)據(jù)中心存儲架構采用的是 HBase+Elasticsearch 作為核心架構。
也就是說，基于 HBase 把數(shù)據(jù)以 kv 的格式分布式的存儲在多臺服務器上，寫入的時候是 kv 格式，讀取的時候也是 kv 格式，key 就是數(shù)據(jù)的主鍵 id，value 就是一行完整的數(shù)據(jù)。
同時會為各個查詢接口的查詢條件，把要查詢的字段值寫入 ES 里建立查詢索引，讓查詢接口可以基于 ES 中的索引先搜索數(shù)據(jù)主鍵 id，然后根據(jù)數(shù)據(jù)主鍵 id 去 HBase 里查詢完整的一行數(shù)據(jù)。
如下圖 6 所示：
?接下來給大家說一下這套架構下的一些技術難點和問題：
一個是 Hbase 和 ES 之間的一致性問題如何保證，也就是說，萬一寫入 Hbase 成功了，結果寫入 ES 失敗了，此時應該怎么辦？
這個時候其實應該設計一個補償機制，也就是說，寫入 Hbase 成功，而寫入 ES 失敗的時候，需要發(fā)一個補償消息到 MQ 里去，然后下次再重試做一個寫入，實現(xiàn)最終一致性的效果。
如下圖 7 所示：?
?另外一個比較關鍵的生產架構經驗就是多業(yè)務資源隔離，也就是要限制每個業(yè)務方對數(shù)據(jù)中臺接口的訪問量。
否則可能會出現(xiàn)一個問題，就是某個業(yè)務方因為自身業(yè)務激增或者是業(yè)務 bug，導致讀數(shù)據(jù)局中心的接口進行了瞬時高并發(fā)訪問，一下子就把數(shù)據(jù)中心的請求處理線程都打滿了，接著就沒法處理別的業(yè)務系統(tǒng)的查詢請求了。
如下圖 8 所示：?
所以說往往在這種情況下，我們必須在數(shù)據(jù)中心里設計多業(yè)務資源隔離的機制，就是說讓每個業(yè)務系統(tǒng)接入接口訪問的時候，最多就是使用數(shù)據(jù)中心里一部分的線程資源，超過這個閾值，就會限流，不允許這個業(yè)務方過量訪問。
如下圖 9 所示：
數(shù)據(jù)中心的離線數(shù)據(jù)備份和恢復的機制
接著我們還有另外一個重要的架構方案設計，數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在是極為重要的是數(shù)據(jù)存儲，因為所有業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都會在數(shù)據(jù)中心內部進行匯總存儲，然后各個業(yè)務系統(tǒng)都會強依賴數(shù)據(jù)中心提供的所有數(shù)據(jù)。
所以如果數(shù)據(jù)中心要是出現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲故障甚至是數(shù)據(jù)丟失一類的問題，那就會導致很大的麻煩，因此我們設計了離線數(shù)據(jù)備份和恢復的機制。
也就是說，基于大數(shù)據(jù)技術將所有數(shù)據(jù)定時同步一份到 Hadoop 集群中去，如果要是出現(xiàn)了 Hbase 或者 ES 集群的崩潰或者數(shù)據(jù)丟失，此時可以基于 Hadoop 集群中的離線備份數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)恢復到某個時間點，繼續(xù)對外提供服務。
如下圖 10 所示：
總結
好了，今天給大家分享的一個互聯(lián)網公司的多業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構設計就到這里了，希望大家看了我們的架構設計思路之后，未來在公司里遇到類似問題的時候，能夠有一個整體的設計和解決思路。
當前文章：后端一次給你10萬條數(shù)據(jù)應該如何展示，面試官到底考察我什么？
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