架构设计

本目录包含系统架构设计相关的文档和图表，重点探讨设计理念、架构模式和技术选型。随着文章数量增多，按主题拆成了二级目录，方便按话题查找。

flowchart TB
    A[架构设计主题] --> B[数据存储与查询]
    A --> C[消息队列与流量治理]
    A --> D[缓存与性能优化]
    A --> E[高并发限流与保护]
    A --> F[生产故障排查]
    A --> G[网络与通信]
    A --> H[安全与协议]
    B --> B1[图片向量搜索 / OLAP / GPS 轨迹]
    C --> C1[Kafka Partition / 消费排查 / 削峰架构]
    D --> D1[RSC 缓存同步 / Kryo vs JSON / Redis 往返优化]
    E --> E1[Sentinel 静态阈值到系统自适应保护]
    F --> F1[DNS 雪崩 / Redis 宕机 / 日志治理 / Arthas 体检]
    G --> G1[P2P 服务 / NAT / iroh]

快速导航

数据存储与查询

消息队列与流量治理

  • [Kafka 消费速度上不去：三个真实案例排查记](./消息队列与流量治理/Kafka 消费速度上不去排查记.md) - 分区分配错乱、rebalance 风暴、consumer 超配三个真实案例
  • [Kafka Partition 规划与问题处理](./消息队列与流量治理/Kafka Partition 规划与问题处理.md) - 消息队列性能优化
  • 整点半点的设备洪峰：从同步 Feign 到双 Topic 削峰架构 - 脉冲式流量的削峰架构演进

缓存与性能优化

  • [高并发缓存同步 RSC方案](./缓存与性能优化/高并发缓存同步 RSC方案.md) - 百万设备状态同步架构
  • [Kryo 深拷贝 vs JSON 深拷贝：用真实业务对象和火焰图说话](./缓存与性能优化/Kryo 深拷贝 vs JSON 深拷贝性能对比.md) - JMH 基准测试 + Arthas 火焰图选型
  • [Redis Hash 缓存往返次数优化：从 3 次调用到 1 次](./缓存与性能优化/Redis Hash 缓存往返次数优化.md) - EXISTS+HLEN+HGETALL 合并为单次 HGETALL

高并发限流与保护

生产故障排查

网络与通信

  • [自研 P2P 服务架构设计](./网络与通信/自研 P2P 服务架构设计.md) - 10 万级并发 P2P 连接
  • NAT类型详解 - P2P 穿透技术实践
  • [Iroh P2P 原理与应用](./网络与通信/Iroh P2P 原理与应用.md) - 用 node id 寻址的 Rust P2P 库

安全与协议

IoT 与设备

  • [物模型：IoT 设备标准化实践](./物模型：IoT 设备标准化实践.md) - 从硬件到能力的抽象设计

文章列表

文章 分类 关键词 亮点
图片向量存储与相似性搜索方案 数据存储与查询 Milvus、CLIP、向量数据库、相似性搜索 AI 特征提取、颜色打标、类型分类、毫秒级搜索
OLAP数据库选型对比 数据存储与查询 StarRocks、ClickHouse、InfluxDB 三大数据库架构、性能、场景全面对比
[GPS 轨迹存储方案分析](./数据存储与查询/GPS 轨迹存储方案分析.md) 数据存储与查询 PostGIS、MongoDB、时序数据库 从数据结构到存储选型的完整方案
[Kafka 消费速度上不去：三个真实案例排查记](./消息队列与流量治理/Kafka 消费速度上不去排查记.md) 消息队列与流量治理 Kafka、Consumer、Rebalance、Lag 分区分配错乱、rebalance 风暴、consumer 超配三案例排查
[Kafka Partition 规划与问题处理](./消息队列与流量治理/Kafka Partition 规划与问题处理.md) 消息队列与流量治理 Kafka、Partition、Consumer、性能优化 Partition 数量规划、消费延迟、Rebalance 问题处理
整点半点的设备洪峰：从同步 Feign 到双 Topic 削峰架构 消息队列与流量治理 削峰、Kafka、Feign、双 Topic 脉冲式流量整形，网关错误率从 15% 降到 0.1%
[高并发缓存同步 RSC方案](./缓存与性能优化/高并发缓存同步 RSC方案.md) 缓存与性能优化 Redis、Kafka、MongoDB、Survivor 百万设备状态同步，数据库负载降 90%
[Kryo 深拷贝 vs JSON 深拷贝：用真实业务对象和火焰图说话](./缓存与性能优化/Kryo 深拷贝 vs JSON 深拷贝性能对比.md) 缓存与性能优化 Kryo、JSON、JMH、Arthas 火焰图 真实业务对象基准测试，选型判断标准
[Redis Hash 缓存往返次数优化：从 3 次调用到 1 次](./缓存与性能优化/Redis Hash 缓存往返次数优化.md) 缓存与性能优化 Redis、Hash、RTT、Redisson 网络往返从 3 次降到 1 次，P99 降 57%
Sentinel 从 0 到 1 接入生产 高并发限流与保护 Sentinel、Dashboard、QPS 基线 范围收敛、Dashboard 运维、7 天基线制定方法论
Sentinel 限流从静态阈值到系统自适应保护 高并发限流与保护 Sentinel、System Rule、Load1 静态阈值的盲区与系统自适应保护
一台物理机宕机为什么能引发全局 DNS 雪崩 生产故障排查 K8s、CoreDNS、级联故障 单点故障如何放大成全局故障的链路还原
[一次"运维误操作"引发的 Redis Cluster 全局宕机](./生产故障排查/Redis Cluster全局宕机排查记.md) 生产故障排查 Redis Cluster、CloudTrail、CLUSTERDOWN 从审计日志还原真实操作链路
一天 300GB 日志是怎么打出来的 生产故障排查 Logback、日志治理、DEBUG 生产环境误开 DEBUG 的定位与治理
用 Arthas 四件套给线上 MQTT 服务做体检 生产故障排查 Arthas、CPU/内存/锁/线程 四件套组合诊断线上性能问题
[自研 P2P 服务架构设计](./网络与通信/自研 P2P 服务架构设计.md) 网络与通信 Pion、STUN、TURN、MQTT 信令 10 万级并发 P2P 连接架构
NAT类型详解 网络与通信 NAT类型、P2P通信、STUN、TURN、ICE 从Full Cone到Symmetric的NAT类型详解
[Iroh P2P 原理与应用](./网络与通信/Iroh P2P 原理与应用.md) 网络与通信 iroh、QUIC、node id、ALPN、Rust 用 node id 而非 IP 寻址的三个 demo
TLS加密算法深度解析 安全与协议 TLS、密码学、握手协议 加密算法与握手流程深度解析
HTTPS单向认证与双向认证详解 安全与协议 HTTPS、mTLS、证书 单向/双向认证的原理与配置
[物模型：IoT 设备标准化实践](./物模型：IoT 设备标准化实践.md) IoT 与设备 物模型、设备标准化 从硬件到能力的抽象设计

资源列表

文件 说明
Auth-Service 授权机制.pdf 微服务授权架构，OAuth2/JWT 实践
BMGuardr Kubernetes架构.pdf K8s 集群架构设计方案
CI架构图.pdf 持续集成流水线架构

架构设计原则

1. 高可用性

  • 多副本部署，消除单点故障
  • 服务降级和熔断机制
  • 跨可用区/跨地域容灾

2. 可扩展性

  • 无状态服务设计
  • 水平扩展优于垂直扩展
  • 微服务拆分，独立部署

3. 安全性

  • 零信任架构
  • 最小权限原则
  • 端到端加密

4. 可观测性

  • 日志：ELK/Loki
  • 指标：Prometheus + Grafana
  • 链路追踪：Jaeger/Zipkin

常用架构模式

  • 微服务架构：服务拆分、独立部署、API 网关
  • 事件驱动架构：消息队列、异步处理、最终一致性
  • CQRS：读写分离、事件溯源
  • Sidecar 模式：服务网格、流量管理

推荐资源