可用性

 在互联网业务系统中，高可用是非常重要的一环。为了向用户提供长期稳定的服务，FinClip 在架构设计上便要求所有组件均满足高可用扩展的要求。

 首先，对于基础服务，我们选择业界主流的开源解决方案。在生产环境采用多节点部署，所有基础服务包括Kafka、Mongo、Redis、Consul、ElasticSearch及其他基础服务均采用集群模式部署，以满足高可用要求，在实际运行中，这样的架构设计可以抵抗一定程度的服务器或网络故障。

 对于 FinClip 服务端程序，我们采用无状态微服务架构。因此，FinClip服务端程序可以采用微服务的高可用最佳实践。通常，我们将 FinClip服务端以多副本的形式运行在容器平台之上，借助容器平台的运维能力，可以实现后端服务的自动故障切换、多副本部署、服务器节点管理等高可用场景需求。

数据存储（MongoDB）

 FinClip 数据存储支持多种数据库。通常，我们采用 MongoDB 作为主要的存储方案，MongoDB 是一个基于分 布式文件存储的数据库，由 C++ 语言编写，旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案，且支持多机房部署。在实际部署中，我们使用 MongoDB 的副本集模式，以满足可扩展、高可用的运维需求。

 在 MongoDB 副本集模式中，MongoDB以两个以上实例部署，其中一个是主节点，其余都是从节点。主节点负责处理客户端请求，从节点实时复制主节点上的数据。主节点记录在其上的所有操作，从节点轮询主节点获取这些操作，然后对自己的数据副本执行这些操作，从而保证从节点的数据与主节点一致。

mongo-rs

 当MongoDB副本集中的从节点发生故障时，不影响业务使用，当MongoDB副本集中的主节点发生故障时，集群将在从节点中进行投票选举出新的主节点，从而实现集群的高可用性和数据安全性。

数据缓存（Redis）

 FinClip采用 Redis 实现数据缓存。Redis 是一种开源(BSD 许可)、内存中数据结构存储的开源软件，通常 用作数据库、缓存和消息代理。 Redis 提供了诸如字符串、散列、列表、集合、带范围查询的排序集合、位图、 超级日志、地理空间索引和流等数据结构。

 通常，我们采用集群模式部署Redis，以确保系统实现高可用功能。在这种模式下，Redis存储空间会被分为多个区间，每个区间的数据将被存储在所属的主从实例中。例如：假设我们有 6 台服务器，我们可以部署一个由 3 主 3 从 组成的集群，Redis会将数据分成三个部分并存储其中。

redis-cluster

 当Reids集群中出现Slave节点宕机时，Redis集群访问不受影响，当集群中出现Master节点宕机时，其对应的从节点将提升为主节点，为业务提供访问，由此实现了Redis集群的高可用性。

消息队列（Kafka）

 消息队列中间件是分布式系统中重要的组件,主要解决应用耦合、异步消息、流量削锋等问题。实现高性能、高可用、可伸缩和最终一致性架构。在FinClip架构中，我们选择Apache Kafka作为我们的消息中间件。

 Apache Kafka 是一个开源分布式事件流平台，被数千家 公司用于高性能数据管道、流分析、数据集成和关键任务应用程序。FinClip 采用 Kafka 作为消息队列中间件，基于 Kafka 的多分区设计，可以实现高吞吐量消息队列管理。

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 在生产部署中，我们采用多节点部署Kafka集群。Kafka利用Zookeeper进行节点选举和管理。在服务内部，Kafka数据根据不同的Topic进行区分，Topic由多个partition组成，这些partition可以设置多个数据副本，这些数据副本保存在不同的机器节点上，当集群内有服务器发生故障时，集群访问将自动切换到相应的副本所在服务器上，从而实现集群服务的高可用性。

行为数据存储（ElasticSearch）

 FinClip 采用 ElasticSearch 进行存储、检索和分析用户行为数据。Elasticsearch 是一种分布式 RESTful 搜索和分析引擎，能够处理越来越多的用例。作为 Elastic Stack 的核心，它集中存储数据，以实现闪电般的快速搜索、微调相关性和可轻松扩展的强大分析。

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 ElasticSearch 的主旨是随时可用和按需扩容。 而扩容可以通过购买性能更强大（ 垂直扩容 ，或 纵向扩容 ） 或者数量更多的服务器（ 水平扩容 ，或 横向扩容 ）来实现。

 在生产环境中，我们采用多节点部署ElasticSearch集群，并设置相应的副本分片，使得数据可以同时存储在多个分散的服务器之上。当数据主分片所在的服务器发生故障时，副分片所在的服务器将继续提供集群服务，从而保证服务的可扩展性和可用性。

FinClip微服务

 Finclip后端业务服务采用了微服务框架，每个服务是一个可以独立多实例部署的模块，通常对应于一个工程项目。有以下特性：

  服务发现与注册： 微服务使用了consul组件进行注册与发现，通过consul，可以监控微服务活动状态。

  负载均衡： 结合k8s和consul技术，微服务之间的访问是负载均衡的调用。

  可扩展： 每个服务都是可以多实例部署。

  高并发： 采用了集群模式的redis缓存机制和grpc调用机制，同时技术上使得同一个key分布在多个redis槽，提高redis访问命中率，提高并发程度。

 finclip框架如下：

finclip-arch

 系统总体架构上分为网关层、业务服务层、数据层、基础设施层。

 网关层： 集成了流量控制、权限控制、负载均衡、网络隔离等功能。

 业务服务层： 是业务、需求的实现层。

 数据层： 业务或者非业务产生数据，需要落地到db(数据库)，同步到缓存(redis)，发送消息队列(kafka)，文件存储(对象存储)，数据搜索(es)等。

 基础设施层： 底层支撑，包括虚拟机操作系统、网络物理层、硬盘等。