云开发的高性能高可用架构设计
极客时间编辑部
讲述：丁婵大小：8.29M时长：06:02
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云开发作为一个公有云服务，不仅要能为开发者提供各类能力支持，更重要的是能为客户业务提供连续不间断的服务。这里，云开发的高可用就包括两个方面：一是确保云开发自身服务的高可用，可以不间断提供服务；二是为客户提供支持高并发的能力支持，确保客户业务不断上涨过程中，客户业务高可用。
而云开发服务调用链路上有非常多的功能模块，这就要求云开发内部的所有功能模块都是高性能和高可用的。目前云开发服务内部依赖模块，日常均达到远超过 99.99% 的服务可用性和极低的响应时间。
首先，看一下云开发整体架构图：
从图中可以看到用户的一次服务调用需经过多个中间层服务，最终到达客户资源层，所以云开发服务的高可用高性能从大的层面上可分为 “数据链路”和 “底层资源”两个方面。
数据链路
数据链路是用户请求能否成功到达客户资源的关键，链路耗时也会对用户请求总耗时产生直接影响。所以保证链路的高可用性和高性能非常关键，以下为部分设计优化建议：
尽可能简单，不引入不必要的依赖；
各模块无状态设计，便于在系统请求量上升时快速进行横向扩容；
各模块可降级设计，在单个模块出现问题时，可自动或手动降级到备用方案，并且有兜底方案；
多级缓存设计，提升系统性能；
自动故障转移，链路上下游主机可以自动发现和剔除故障主机，快速恢复服务；
链路中各模块进行跨机房的多集群部署，在故障时能够进行切换；
针对系统中可重试的场景设计重试机制，保证成功率；
网络策略优化，长连接优化，部分模块内部采用更高效的 RPC 调用；
采用更高性能的实现方式，减少耗时；
快慢请求分离，快请求同步慢请求异步的方式提高性能。
底层资源
底层资源的高可用是云开发服务高可用的关键一环，这一部分将对 “云函数 ”和 “云数据库”进行分别介绍。
云函数优化
下图为云函数高可用的部署架构：
云函数从接入层到资源层，各层均进行了多集群的部署，每个集群都按跨机房的方式部署。集群内单机或单机房故障系统能够自动发现并且快速剔除，这种部署方式可以应对单机故障、机房网络故障等设施类故障。集群故障也能够快速切换用户集群来快速恢复服务，缩短故障时间，保证高可用性。另外这种部署上的设计，也便于进行更大范围的横向扩容，提供更大的系统并发容量，以满足客户不断上涨的业务需求。
熟悉云开发的开发者应该了解，函数在一次调用中会涉及到函数的启动，启动又可以分为冷启动和热启动，热启动是非常快速的，而冷启动则相对较慢。
启动耗时对于云函数性能来说是非常关键的，所以云函数性能的优化重点之一就在于减少冷启动率和冷启动耗时：
优化代码下载耗时，在虚拟机内和可用区内建立多级缓存，提升下载云函数代码包下载速度；
优化函数网络部署策略，降低部署耗时；
优化容器启动，降低启动时间；
基于用户请求量变化趋势和周期性的请求量变化规律，对云函数并发量进行准实时预测，提前进行扩缩容量；
支持版本别名，用户更新代码， 以 Rolling Update 方式进行新旧版本替换，保证热启动率；
优化函数实例预留时间，保证整体的低冷启动率。
云数据库优化
云数据库的部署架构如图所示：
云数据库接入层进行了分层设计并支持水平横向扩容，所有用户请求会被分配到不同的主机上，每个主机都独立维护用户数据库连接，这种方式保证了数据库接入层能够大规模进行水平扩展。另外，在部署上也进行了多集群的策略部署，集群内部能够自动发现故障主机并剔除。不同用户分配到不同的接入集群，用户请求可在多集群上进行灵活调度，以应对可能出现的服务故障，提供更高的可用性和更短的恢复时间。
此外，数据库引擎实例也均进行了跨主机的多数据库实例的部署，在单数据库实例故障时能够进行自动化转移。
以上就是云开发的高性能高可用架构设计，希望能给你带来参考价值。
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