一、架构设计核心原则
1. 高可用性
- 多可用区部署:采用跨机房(如阿里云多可用区、AWS多AZ)部署,避免单点故障。
- 负载均衡:通过Nginx、HAProxy或云服务商的SLB(如阿里云SLB)实现流量分发,结合健康检查自动剔除故障节点。
- 服务冗余:关键服务(如订单、支付)需部署多实例,配合Keepalived实现VIP切换。
2. 弹性扩展
- 容器化部署:使用Kubernetes(K8s)管理微服务,支持动态扩缩容(HPA基于CPU/内存/自定义指标)。
- 无服务器架构:对非核心业务(如图片处理、日志分析)采用Serverless(如AWS Lambda、阿里云函数计算),按需付费。
- 缓存预热:针对促销活动提前扩容缓存(Redis Cluster),避免雪崩。
3. 低延迟优化
- CDN加速:静态资源(图片、JS/CSS)通过CDN分发,减少源站压力。
- 边缘计算:对实时性要求高的场景(如库存查询),部署边缘节点(如阿里云EDAS)。
- 数据库读写分离:主库写,从库读,结合ProxySQL或MySQL Router实现自动路由。
二、技术栈选型
1. 基础架构
- 云服务商:优先选择阿里云、腾讯云或AWS,利用其全球节点、VPC网络、弹性IP等能力。
- 容器编排:Kubernetes(K8s) + Docker,支持灰度发布、蓝绿部署。
- 服务网格:Istio或Linkerd,实现服务间通信治理(熔断、限流、可观测性)。
2. 数据库层
- 关系型数据库:MySQL/PostgreSQL分库分表(如ShardingSphere),或使用云数据库RDS(阿里云PolarDB)。
- NoSQL:Redis Cluster(缓存+会话管理)、MongoDB(非结构化数据,如商品详情)。
- 时序数据库:InfluxDB或TDengine(监控数据、IoT设备数据)。
3. 中间件
- 消息队列:Kafka(高吞吐量日志)、RocketMQ(事务消息,如订单支付回调)。
- 分布式协调:Zookeeper/ETCD(服务发现、配置中心)。
- API网关:Kong或Spring Cloud Gateway,实现鉴权、限流、路由。
三、关键模块优化
1. 订单系统
- 分布式事务:采用Seata或TCC模式,确保订单创建、库存扣减、支付记录的原子性。
- 异步处理:通过消息队列解耦订单创建与后续操作(如发货通知)。
- 防重放攻击:为每个订单生成唯一Token,结合Redis实现幂等性。
2. 库存系统
- 实时库存同步:使用Redis的Watch/Multi机制或Redis事务,避免超卖。
- 分布式锁:对热门商品库存操作加锁(如Redisson),防止并发修改。
- 库存预占:下单时预占库存,超时未支付自动释放。
3. 物流系统
- 实时轨迹追踪:通过WebSocket或长轮询推送物流状态,结合WebSocket集群(如Spring WebSocket + RabbitMQ)。
- 路径优化:集成第三方API(如高德地图)计算最优配送路线,结果缓存至Redis。
四、安全与灾备
1. 数据安全
- 传输加密:全站HTTPS(TLS 1.3),敏感数据(如密码)使用AES-256加密存储。
- 访问控制:基于RBAC的权限模型,结合OAuth2.0实现API鉴权。
- 审计日志:记录所有关键操作(如订单修改、库存调整),留存至少6个月。
2. 灾备方案
- 多活架构:主备数据中心同步数据(如阿里云DTS),故障时自动切换。
- 定期备份:全量备份(每日) + 增量备份(每小时),备份文件存储至OSS/S3。
- 混沌工程:模拟故障(如网络分区、服务宕机),验证系统容错能力。
五、监控与运维
1. 监控体系
- 指标监控:Prometheus + Grafana,监控CPU、内存、QPS、错误率等。
- 日志分析:ELK(Elasticsearch + Logstash + Kibana)或阿里云SLS,实现日志集中管理。
- 链路追踪:SkyWalking或Jaeger,分析请求全链路耗时。
2. 自动化运维
- CI/CD:Jenkins/GitLab CI实现代码自动构建、测试、部署。
- 弹性伸缩:基于CPU/内存使用率自动调整Pod数量(K8s HPA)。
- 告警系统:Alertmanager或云服务商的告警服务,及时通知异常。
六、成本优化
1. 资源调度:使用K8s的Request/Limit机制,避免资源浪费。
2. Spot实例:对非关键任务(如数据分析)使用云服务商的竞价实例。
3. CDN缓存:静态资源通过CDN分发,减少源站压力。
总结
美菜生鲜的服务器架构需以高可用、弹性、安全为核心,结合云原生技术(K8s、Service Mesh)和生鲜行业特性(如冷链物流监控、实时库存),构建一个既能支撑业务快速增长,又能保障系统稳定性的技术体系。同时,需持续优化架构以适应业务变化(如社区团购、即时零售等新模式)。