システムアーキテクト - ソフトウェア能力試験（上級） - 紙 - 信頼性

序文

これは、これら2ヶ月マンガので、2ヶ月間の任意のニュースなかった理由についての最初の話。

最初は、システムアナリストと完全な要約の前半で受信した証明書です。9月PMP試験（4Aから、努力が必要となる）11月高いエントリ試験のその後ソフト試験が続きます。仕事の話をしないが、幸いなしプライベートの事はやって。2ヶ月はブログを書くことが、その後ブログを書くためのいくつかの時間を持っていなければならないためにこれが何の空ではありません。

この分岐システムアーキテクトについては、それはもともとに終わることを意図していました。その後、突然、彼らはより多くのシステムアーキテクトのための紙に興味を持った、そして他の人々はプライベートの手紙Iプラスグループを維持した後、私は私の最後には、建築家/アナリスト・グループ、1を明らかにしたため。だから、振り返ってみると、その後、システムアーキテクトの書類を送信します。そして、時間を見つけていき、システムアナリストの知識は、PMPは、プロジェクトマネージャは整理しました。すべての後、昨年、私は継続的に（それがないことで知られていないが）高い用語に参加したシステム設計、システムアナリスト、PMP、および完全な、で、私が思うに、私の学習、知識、など、または役割を持って、我々は手助けをしたいです。ヒッヒッヒ。

ああ。ほとんど忘れてしまいました。私の建築家/アナリスト・グループので、あなたに招待者のみなので、グループ番号ですが、また追加することはできません。私にはそう、あなたが建築家/アナリストの友人に参加している場合は、してくださいささやきます。ありがとうございます。

まず、理論的

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論文

要約：
私は2015年11月に、オンライン教育プラットフォームに浙江省のプロジェクト「1人のオンライン教師教育の一つの」関与しています、このプロジェクトはのフルレンジを提供するために、1ヨーロッパやアメリカの外国人教師と教育ビデオ、社交界、公共放送や他の機能を顧客に提供しますソフトウェアサポート、システムアーキテクトとしての私の仕事でのプロジェクトチームは、全体的なアーキテクチャおよびミドルウェアの選択の主な原因です。本稿では、教育プラットフォームは、例えば、システム設計と信頼性に関連したアプリケーションだけでなく、発生した問題と解決策に焦点を当てています。一方では、システムの信頼性を向上させ、システム設計の複雑さを軽減する建築様式、を介してシステム・レベルのアーキテクチャをクリアする一方、負荷分散によるフォールトトレラント冗長設計技術です。システム全体の開発作業は、18ヶ月かかりました。現在、システムは、ほぼ一年半安定した動作となっています。練習は、フォールトトレラント設計によって、同社のサービス事業のための安定したサポートを提供し、システムの信頼性を向上させ、設計の複雑さを減らす、ということを証明しました。

本体：
教育上のより多くの国家重点を置いて、英語教育の市場シェアは徐々に利用者の話需要の高まりを増強する、増加しました。このため、一部の企業は外国人とチャットするためのプラットフォームの提供を開始しました。私の会社は、オーラル国際通信からの教育の分野に入ることにしました。この戦略的シフトを、2015年11月における同社は、（それが「システム」という。）のライン教育プラットフォームを設計しました。システムは、人々が口頭でのコミュニケーションと教育のヨーロッパやアメリカの外国人教師を競争に直面することができます。これは公式のカリキュラムはまた、教育の質を改善するように、インタラクティブなコースウェアH5と放課後のレビューを提供しながら、同様のランダムチャットQQのビデオ通話を提供します。同時に、大学の能力を評価し、コストを削減するために使用される新しい、AIのテストを引っ張るために、公共のためにそこに住んでいます。私は、システムアーキテクチャの設計を担当したプロジェクト、システムアーキテクトとしての仕事の開発に携わりました。プロジェクトチームのすべてのメンバー9人の合計は、私は、プロジェクトの計画、要件分析、全体的なアーキテクチャの設計と技術の選択、およびいくつかの低レベルの設計を担当しています。アーキテクチャは、プロジェクトに取り組んでおり、来年2月に完成し、建築様式のレベルを選択します。プロジェクト全体では18ヶ月かかりましたし、2017年5月に完成しました。
主流の信頼性設計技術は、デザインや他の技術の複雑さを軽減する、フォールトトレラント設計、デザインのエラー検出を持っています。回復ブロックの設計、N及びプログラム設計の冗長バージョンへのフォールトトレラント設計。前記回復ブロックは、プログラムが正常な回復ブロックをブロックし、フォールトトレラントデザインユニットとして動作するように設計されたソフトウェアのセットを選択することです。Nプログラムのカーネルバージョンは、ソフトウェアモジュールの故障、ソフトウェアを実装するサービスを提供するために/バージョンのエラーを防止するために、前記複数のモジュールを設計することによって設計された、または操作のために同一の初期条件と同じ入力の結果の異なるバージョン、多数決を達成することですフォールトトレランス。冗長性は、完全なソフトウェア・システムの外部にある、バックアップシステムとして異なる経路、異なるアルゴリズムまたはモジュールの異なる実装を設計またはソフトウェアを維持するために、故障の場合に冗長部分を置き換えるために使用することができます通常動作。欠点は、コストとリソースの消費量が増加しますです。エラー検出技術は、ソフトウェア障害の後に検出して警報することができます。欠点は、自動的に問題を解決していません。密接に関連しているため、ソフトウェアおよびソフトウェアの信頼性の複雑さの設計の複雑さを軽減し、それがソフトウェアの欠陥の重要な根本原因です。考えてみましょソフトウェアの複雑さを軽減するために設計するソフトウェアの信頼性を向上させるための効果的な方法です。

システム要件の理解では、我々は、同社の技術顧問の勧告に従うことを決めた、フォールトトレラントのデザインは主に、ロード・バランシング、および他のメカニズムShuangjirongcuo完全な冗長性、冗長性の設計に使用されています。設計エラーの検出は、設計とJavaの例外処理機構のパッケージング工程によって行われます。これにより、システムの信頼性を増加させるので、システムの構造をクリアすること、三次元の複雑さ、階層的な建築様式を低減します。次に、私は、システム内の問題と解決策のデザイン導入と信頼性のアプリケーションの複雑さを軽減するために設計された冗長システム、および発生したアプリケーションを設計します。

1.冗長設計：

彼は、データの冗長性、冗長アプリケーション、第1の冗長が、冗長性が論理的に冗長であると述べました。ここでは例えば冗長性を適用します。など、システムのパフォーマンス、信頼性、拡張性を改善するために、我々は、負荷分散技術を使用しています。一般的なF5ハードウェアロードバランシング技術は、LVSソフトウェア、nginxのサーバーの構成を有しています。利便性とコストの考慮事項については、我々は、nginxのサーバ負荷分散技術を構成するために使用されます。nginxのサーバー上流のモジュールを構成することで、家庭でのリバースプロキシのバランスをとるマルチサーバー負荷で達成することができます。負荷分散を使用すると、問題があるアプリケーションサーバークラスタの問題のセッション統一することはできません。ソリューションセッションスティッキー、セッションレプリケーション、セッションデータを一元的に保存され、Cookieベースの4つのプログラムがあります。セッションスティッキー要求が同じWebサーバーに実装され、同じセッションを処理していることを確実にすることによって。セッションレプリケーションは、異なるWebサーバー間のWebサーバーセッションデータの一貫セッションデータ間の同期を確保するために増加しています。クッキーベースのセッションのデータ転送は、クッキーによって達成されます。検討の後、我々は、セッションデータを一元的に保存されます。セッションデータはセッション専用サーバからセッションデータを取得するために、各サーバーをさせることにより、問題を解決するために集中的に格納されます。利点は大幅に増加の信頼性、移植性とスケーラビリティです。欠点は、セッションネットワーク動作への書き込みデータの局面では、データは遅延および不安定存在するが、あまり影響を設けたネットワーク通信システムのために読み出します。一方、セッションサーバまたはクラスタの問題ならば、それはアプリケーション全体に影響を与えます。私たちは、フォールトトレラントのメカニズムによってこの問題を解決します。また、そこにハートビート、ウォッチドッグ技術。スペースの制約のために、私たちはそれらを繰り返しません。

2.設計の複雑さを軽減：

さらに、原因のシステムと統合の複雑さのために、設計の複雑さを軽減することである、我々はレベルの建築様式を採用することを決定し、システムアーキテクチャは、アクセス層、アプリケーション層、サービス層、データ層の4つのレベルに分かれています。例えば、アプリケーション層とサービス層でここに。アプリケーション層は、ビュー層とビジネスロジック層に分割して、ビュー層は、パフォーマンスのために責任があるアプリケーションやウェブサイトを結果、ビジネスロジック層は、ビジネスロジック処理層を担当しています。ますます複雑化するシステム、アプリケーション、ますます肥大化した問題に対処するために、我々はより多くの10のサブシステムよりも、システムはコースウェア管理システムに分割して、水平パーティションに合わせてコース管理システムをシステムを使用します。コースウェア管理システムなどは、コースウェア、教材編集、プレビューコースウェア、インタラクティブな教材や他の機能モジュールを使用する学校の学生のための責任があります。インタラクティブなコースウェアモジュールとして、サポートサービスのサービス層と呼ばれる機能モジュールは、ストンプ通信サービスを呼び出す必要があり、生徒と教師の間でインタラクティブな機能をコースウェア。また、サービスを呼び出すことで、インタラクティブなコースウェアモジュールは、アカウント、双方のアイデンティティを確立コースウェア、インタラクティブなプロセスでコースウェアインタラクティブコースウェアの一部に明確な権利への順序で相互作用する二つの側面。この分割は、システムのアーキテクチャは、大幅にシステムの信頼性を向上させるためにシステムの複雑さを低減することが明らかになりました。フレームワーク主にサーブレットとJSPテクノロジーにより、MVCアプリケーション層のフレームワーク-Structs J2EEに基づきます。このような動的、静的リソースとして静的および動的な分離が、ここではそれらを繰り返さないでもあります。

サービス層は、一般的なサービスを提供します。アプリケーション層内のアプリケーションによるシステムは、システムの複雑さを低減し、横方向に分割されています。しかし、そのようなコール・モジュール冗長システム・コードは、残っている多くのアプリケーション・サブシステム内の関連するユーザ情報を有しています。また、アプリケーションのサイズはまだ非常に、大規模で複雑であり、我々はサービスソリューションを提案しているように、データベース接続の数が増加しますが少なすぎるアプリケーションは、負担を分割します。ユニバーサルサービスプログラムのサービスは、アカウントサービス、セッションサービスなどのさまざまなアプリケーションを、抽出することです。技術的な成熟度、技術サポートおよびその他の考慮事項については、我々は最終的にサービスフレームワークアリ、サービス層の確立ダボ採用します。サービスフレームワークの自立を達成するためのサービス展開のフレームワークやアプリケーションのjarパッケージのjarパッケージの競合に問題が生じ、開発プロセス、。かつて、私たちが解決するには、コンテナの一部としてTomcat Webコンテナ、およびサービスフレームワークを通過します。後者は、我々は、クラスとクラスのアプリケーション分離したJavaクラスローダフレーム自体を介して配信されます。加えて、我々は、システムの信頼性を向上させ、システムの複雑さを低減するために、複合配信要求、通話終了プロセス制御サービスをスレッドプールの分離を通過しました。スペース制限詳細により、私たちはそれらを繰り返しません。

オンライン・プロジェクトの最終的な成功、ほぼ一年半を実行するには、すべての賞賛を受けました。H5特に優れたインタラクティブなコースウェア、H5コースウェアの賛成で真似同業他社の多くを作ります。そして、我々のサービス体系のアーキテクチャは、多くの伝統的なインターネットビジネスシステムの再構成の古典的な手法です。システムアーキテクチャの設計では、我々は効果的にメンテナンスコストを削減し、システムのオープン性、拡張性、再利用性や可搬性を向上させ、設計レベルのアーキテクチャを紹介します。もちろん、いくつかの問題があります。HTTPプロトコルを使用してのようなH5教材、埋め込み広告の容易違法発作、HTTPSプロトコルを解決するように修飾することができます。よく私たちはあまりにも簡単な加重ラウンドロビンを使用するロードバランシングアルゴリズムなどとして、多くの場合がある不合理な現象リソース割り当てアルゴリズムは、加重最小接続に変更することができます解決するアルゴリズム。これらは、将来のシステムの設計と開発中のすべてのIの必要性の注意と改善している、と私は努力をすべき将来の方向です。

第三に、要約

オンライン教育システム - 本論文のプロジェクトは、まだプロジェクトの前に一枚の紙です。しかし、技術の多くは、実際には、元のプロジェクトに関与していません。

またそこ紙は構造とは異なる前の紙であり、それは2つだけのサブ引数コア引数です。しかし、第二引数は - 減少し、設計の複雑さのために、二つの側面によって説明されます。これは、紙のコア引数に回答する方法だろう。紙のコア引数がしばしば推奨される三つのサブ引数が論じ、紙のコア引数は2つだけのサブ引数に分割することができる（3つの引数または分割寸法、それらが精通していません）。今回は柔軟な変更思考、二つのサブ引数雰囲気の答えは、プライマリとセカンダリの引数、メインの引数2つの段落、サブ段落引数の実際の症状の中核引数を必要としています。

今ここに来るコア引数は複数のサブ引数を分割することができれば、また、それを言いました。建築の建築様式は、階層的なアクセス層、アプリケーション層、サービス層（ベース層サービス、共通サービス層、ビジネスサービス層）、データアクセス層、データソースに分割することができます。したがって、このような状況では、我々は選択し、選択した自分の身近な部分3を、詳しく説明することができます。あなたが書き込みを心配している場合記事は、あなたが言葉このようにすることができ、「議論が焦点を当て、我々XXX、XXX、XXX、ここで」、関連する位置で書くより硬いように見えました。

付録

初期の未修正の論文：

要約：
私は2015年11月に、オンライン教育プラットフォームに浙江省のプロジェクト「1人のオンライン教師教育の一つの」関与しています、このプロジェクトはのフルレンジを提供するために、1ヨーロッパやアメリカの外国人教師と教育ビデオ、社交界、公共放送や他の機能を顧客に提供しますソフトウェアサポート、システムアーキテクトとしての私の仕事でのプロジェクトチームは、全体的なアーキテクチャおよびミドルウェアの選択の主な原因です。本稿では、教育プラットフォームは、例えば、システムの信頼性に関する設計やアプリケーションに焦点を当てています。負荷分散とアプリケーションサーバークラスタによるフォールトトレラント冗長設計手法を実現する一方で、逆にそのシステムがその、アクセス層、アプリケーション層、サービス層、4レベルデータ層構造の確立を通じて明確なアーキテクチャを減らすために設計の複雑さは、システムの信頼性を向上させます。システム全体の開発作業は、18ヶ月かかりました。現在、システムは、ほぼ一年半安定した動作となっています。練習は、フォールトトレラント設計によって、同社のサービス事業のための安定したサポートを提供し、システムの信頼性を向上させ、設計の複雑さを減らす、ということを証明しました。

主流の信頼性設計技術は、デザインや他の技術の複雑さを軽減する、フォールトトレラント設計、デザインのエラー検出を持っています。回復ブロックの設計、N及びプログラム設計の冗長バージョンへのフォールトトレラント設計。前記回復ブロックは、プログラムが正常な回復ブロックをブロックし、フォールトトレラントデザインユニットとして動作するように設計されたソフトウェアのセットを選択することです。Nプログラムのカーネルバージョンは、ソフトウェアモジュールの故障、ソフトウェアを実装するサービスを提供するために/バージョンのエラーを防止するために、前記複数のモジュールを設計することによって設計された、または操作のために同一の初期条件と同じ入力の結果の異なるバージョン、多数決を達成することですフォールトトレランス。冗長性は、完全なソフトウェア・システムの外部にある、バックアップシステムとして異なる経路、異なるアルゴリズムまたはモジュールの異なる実装を設計またはソフトウェアを維持するために、故障の場合に冗長部分を置き換えるために使用することができます通常動作。欠点は、コストとリソースの消費量が増加しますです。エラー検出技術は、ソフトウェア障害の後に検出して警報することができます。欠点は、自動的に問題を解決していません。密接に関連しているため、ソフトウェアおよびソフトウェアの信頼性の複雑さの設計の複雑さを軽減し、それがソフトウェアの欠陥の重要な根本原因です。考えてみましょソフトウェアの複雑さを軽減するために設計するソフトウェアの信頼性を向上させるための効果的な方法です。

システム要件の理解では、私たちは、それぞれ、フォールトトレラント設計、設計エラーの検出には、同社の技術顧問の勧告に従う3つの主流のアプリケーションのデザインの方向性の複雑さを軽減し、適切な行動を取ることにしました。フォールトトレラント設計は主に、ロード・バランシング、および他のメカニズムShuangjirongcuo完全な冗長性、冗長性の設計に使用されています。設計エラーの検出は、設計とJavaの例外処理機構のパッケージング工程によって行われます。複雑さを軽減するためのように、我々は4レベルアーキテクチャの明確な階層構造を適用します。システム明らか視点の構造は、それによってシステムの複雑さを低減するように、アクセス層、アプリケーション層、サービス層、データ層、にシステムを分割することによって。スペースの制約は、その後、私は、問題の複雑さを軽減するために設計された冗長システムは、設計とアプリケーションの信頼性のシステムでは、アプリケーション遭遇した2つの側面を紹介設計します。

彼は、データの冗長性、冗長アプリケーション、第1の冗長が、冗長性が論理的に冗長であると述べました。ここでは例えば冗長性を適用します。その上で、システムの信頼性、拡張性とを向上させるために、一方で、アプリケーションサーバーのパフォーマンスを向上させるために、一方では、我々は負荷分散技術を使用しています。一般的なF5ハードウェアロードバランシング技術は、LVSソフトウェア、nginxのサーバーの構成を有しています。利便性とコストの考慮事項については、我々は、nginxのサーバ負荷分散技術を構成するために使用されます。nginxのサーバー上流のモジュールを構成することで、家庭でのリバースプロキシのバランスをとるマルチサーバー負荷で達成することができます。サーバロードバランシングの信頼性を高めるためには、ホットスタンバイメカニズム我々は、二重機械を使用しています。しかし、負荷分散の使用は、アプリケーション・サーバ・クラスタはセッションの問題が均一で問題になることはできません登場しました。ソリューションセッションスティッキー、セッションレプリケーション、セッションデータを一元的に保存され、Cookieベースの4つのプログラムがあります。セッションスティッキー要求が同じWebサーバーに実装され、同じセッションを処理していることを確実にすることによって。セッションレプリケーションは、異なるWebサーバー間のWebサーバーセッションデータの一貫セッションデータ間の同期を確保するために増加しています。しかし、1つの同期セッションデータは、ネットワーク帯域幅のオーバーヘッドを引き起こす可能性があります。一方、各Webサーバーは、大量のメモリを消費し、すべてのセッションデータを保存する必要があります。検討の後、我々は番目のオプションを一元的に保存-Sessionデータを使用しています。セッションデータはセッション専用サーバからセッションデータを取得するために、各サーバーをさせることにより、問題を解決するために集中的に格納されます。利点は大幅に増加の信頼性、移植性とスケーラビリティです。欠点は、セッションネットワーク動作への書き込みデータの局面では、データは遅延および不安定存在するが、あまり影響を設けたネットワーク通信システムのために読み出します。一方、セッションサーバまたはクラスタの問題ならば、それはアプリケーション全体に影響を与えます。私たちは、フォールトトレラントのメカニズムによってこの問題を解決します。クッキーベースのセッションのデータ転送は、クッキーによって達成されます。シンプルな、しかし、そのようなクッキーの長さの制限など、他の問題があります。また、そこにハートビート、ウォッチドッグ、および他の多くの技術。スペースの制約のために、私たちはそれらを繰り返しません。

さらに、建築様式の選択から、技術選択角度を達成するために、設計の複雑さを軽減することです。システムの複雑性と包括性は、我々はレベルの建築様式を採用することを決定しているので、システム・アーキテクチャは、アクセス層、アプリケーション層、サービス層、データ層の4つのレベルに分かれています。アクセス層は、マルチプラットフォームへのアクセスだけでなく、APIゲートウェイ、負荷分散などの側面を担当しています。これにより、システムの信頼性を高め、システムの明確な構造を維持するために、ゲートウェイは、外部リソースとサービスを統一取得することができますAPIを使用しました。アプリケーション層は、ビュー層とビジネスロジック層に分割して、ビュー層は、パフォーマンスのために責任があるアプリケーションやウェブサイトを結果、ビジネスロジック層は、ビジネスロジック処理層を担当しています。ますます複雑化するシステム、アプリケーション、ますます肥大化した問題に対処するために、我々はより多くの10のサブシステムよりも、システムはコースウェア管理システムに分割して、水平パーティションに合わせてコース管理システムをシステムを使用します。この分割は、システムのアーキテクチャは、大幅にシステムの信頼性を向上させるためにシステムの複雑さを低減することが明らかになりました。J2EE -StructsフレームのMVCベースのアプリケーションレイヤのフレームワーク。サービス層は、一般的なサービスを提供します。アプリケーション層内のアプリケーションによるシステムは、システムの複雑さを低減し、横方向に分割されています。しかし、そのようなコール・モジュール冗長システム・コードは、残っている多くのアプリケーション・サブシステム内の関連するユーザ情報を有しています。また、アプリケーションのサイズはまだ非常に、大規模で複雑であり、我々はサービスソリューションを提案しているように、データベース接続の数が増加しますが少なすぎるアプリケーションは、負担を分割します。ユニバーサルサービスプログラムのサービスは、アカウントサービス、セッションサービスなどのさまざまなアプリケーションを、抽出することです。技術的な成熟度、技術サポートおよびその他の考慮事項については、我々は最終的にサービスフレームワークアリ、サービス層の確立ダボ採用します。データ層は、キャッシング、ファイルシステム、データベース、データ通知サービス、検索システムや他のモジュールを必要とします。データへのアクセスを中心としたユーザーがいるので、私たちは春のキャッシュとのRedisに基づくメカニズムをキャッシュ実装します。データへのアクセス、Javaは三つの方法ORM ORMのインタフェースやクラスを与える、おおよそ専用モードAPIに分け、JDBCの道を成熟した技術をたくさん持っています。最終的には、成熟したORMフレームワーク-Mybatisフレーム、フレームパッキング層を採用しています。だから、システム開発の効率を向上させるために、一方で、他の一方で、システムの信頼性と可搬性を向上させます。加えて、検索エンジン、物理的配備プロキシモードを使用してデータアクセス層Solrのデータ層として用います。スペースの制約のために、私たちはそれらを繰り返しません。