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一元场景模拟分析系统加快高性能网络架构的开发

网络架构是为设计、构建和管理一个应用网络提供一个构架和技术基础的蓝图,它定义了网络中各个应用直接的逻辑或者拓扑关系。目前,设计一个高性能、高并发的网络架构面临着效率低下以及容错率较低的技术难题。幸运的是,慧博云通科技股份有限公司网络架构师郑力侨先生研发的基于智能算法的一元场景模拟分析系统解决了多参数的解析验证以及多级数据缓存的开发效率低下的问题。

郑力侨先生早年毕业于辽宁大学,现在担任慧博云通科技股份有限公司网络架构师。他在国际知名科技公司苹果、惠普有超过十年的工作经历,在网络架构领域拥有丰富的经验。在工作中,他同样遇到了网络架构的稳定性问题以及开发效率的难题,于是他萌生了研发一套完整的模拟系统的想法。最终,经过无数个日夜的实验与测试,他成功研发出了一套基于智能算法的一元场景模拟分析系统,用来提高搭建网络架构的效率,这项软著也让他成功获得了2021年互联网科学技术优秀科技成果奖。

“数据层比服务层更需要设计,这是一条非常重要的经验。对于服务层来说,可以拿PHP或者JAVA来写,但是如果你的数据结构开始设计不合理,将来数据结构的改变会花费你数倍的代价,因此数据层的模拟在网络架构的设计上至关重要。”郑力侨先生说道。为了降低算法能力要求,传统的数据层模拟系统通常将不同数据模块如业务架构、技术架构、监控平台、服务治理等进行相互独立的模拟。“这确实可以减少系统的算法负载,但是在模拟周期以及准确性上具有很大的误差。”因此,郑力侨先生创造性地引入一套智能算法,构建一个相互互联的一元场景模拟分析系统,由众多的技术组件共同构建而成,能够全面地模拟实际应用中不同数据层模块的沟通协作过程。 相比于传统的模拟系统,一元场景大规模部署在高连接数高吞吐量的服务器程序中,能够极大的降低资源占用,增大服务接待能力,并提高网络传输效率,大大缩减了数据层设计的测试周期,解决了高性能网络架构设计中的关键技术环节。

设计高并发网络架构另一个难题是多级缓存模式的开发模拟。多级缓存系统,是指在一个系统的不同的架构层级进行数据缓存,以提升访问效率。对于一个多级缓存系统,之前的模拟系统存在缓存击穿、缓存层之间的数据一致性、高并发场景下处理缓存热点等问题。“解决多级缓存的模拟问题关键在于在读取数据时实现数据处理的自动负载均衡。”郑力侨先生在研发一元场景模拟系统时采用NGINX集群智能算法并对接实时计算链路,将数据写入不同的缓存分层,再加载数据到缓存中达到负载均衡的目标。另外,在保证了系统的可用性的基础上,他采用全量和增量数据同步的方式进行,使用分布式事务机制,按照预计的热点数据对系统进行缓存预热,全量同步数据到缓存系统。接着,在需要更新缓存的时候,采用增量同步的方式更新缓存,使用Canal框架同步binlog的方式进行数据的同步,从而保证不同缓存层数据的一致性。

一元场景模拟分析系统采用智能算法加速数据读取,使用集群搭建相互联动的综合模拟机制来加快架构系统测试的周期,提升了架构开发效率。

但是网络架构开发人员关要注的,不仅是架构本身的技术框架,还有相关的子系统的性能,包括系统的吞吐量,响应的延迟,系统的稳定性以及并发处理的能力等各个方面,所以对网络架构开发人员来说,开发高性能的网络架构还存在着许多挑战。

“我们还有一段很长的路要走,尤其需要关注在用户量和业务量都趋于稳步增加情况下的架构稳定性问题。”郑力侨先生并没有停下研究的脚步,而是继续走在完善网络架构开发的路上。

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