浅谈字节跳动系列抖音的底层架构技术

风笑

字节跳动的抖音运用是一个多媒体短视频分享平台，它的底层架构技术包罗下列几个方面。


一、后端架构
?字节跳动使用了Java言语作为后端开发言语，使用Spring Boot作为后端框架。Spring Boot提供了得多疾速开发的功用，大大简化了后端代码的开发，使得团队可以疾速构建出繁杂的零碎。同时，字节跳动也使用了MySQL、MongoDB、Redis等数据库来存储运用的数据。


（1）Spring Boot
除了基于传统的Spring Boot来疾速开发，抖音来进行了少量的优化。
数据库优化：经过使用诸如 MySQL 等数据库技术，对数据库进行优化，从而进步零碎的读写机能。零碎拆分：经过将零碎拆分为多个独立的微办事，从而进步零碎的可保护性和可扩展性。负载平衡：经过使用诸如 Nginx 等负载平衡技术，完成对申请的负载平衡，从而进步零碎的不乱性。数据剖析：经过使用诸如 Hadoop、Spark 等数据剖析技术，对零碎数据进行剖析，从而进步零碎的效力。缓存优化：经过使用 Redis 等缓存技术，对数据进行缓存，从而进步零碎的读写机能（2）MySQL
抖音使用的 MySQL 在下列几个方面对比深化：
高可用性：抖音零碎中可能使用 MySQL 的主从复制和热备份技术，以包管数据的高可用性。数据分片：抖音零碎可能使用 MySQL 的数据分片技术，将数据存储在多个数据库办事器上，以进步零碎的数据存储容量。高机能：抖音零碎中可能使用 MySQL 的缓存技术，如 query cache、innodb buffer pool 等，以进步数据的读取速度和零碎的机能。数据平安：抖音零碎中可能使用 MySQL 的数据加密技术，维护敏感数据的平安。事务处置：抖音零碎可能使用 MySQL 的事务处置技术，以包管数据的统一性和残缺性。在以上几个方面中，抖音零碎可能使用 MySQL 的高可用性、高机能和数据平安技术是对比深化的。抖音零碎经过使用这些技术，能够包管数据的高可用性、高机能和平安性，而且能够反对抖音零碎的海量数据存储和处置。
（3）Redis
Redis 是一个开源的内存数据库，在字节跳动的抖音零碎中可能会作为缓存数据库使用。Redis 反对散布式部署，也能够使用集群来进步零碎的容量和不乱性。


字节跳动的抖音零碎中使用的 Redis 集群形式多是 Redis Cluster。Redis Cluster 是 Redis 民间推出的一种散布式计划，它提供了一种经过数据分片的形式，把数据存储在多个 Redis 节点上，进行数据分片和冗孑遗储的技术。
部署 Redis Cluster 的形式能够是在独自的办事器上装置多个 Redis 节点，而且经过办理工具（如 Redis Co妹妹ander）进行办理，也能够经过容器化技术（如 Docker）来部署。
在部署 Redis Cluster 时，需求设置好每个节点的内存配置、数据存储目录等参数，而且需求对 Redis Cluster 进行正确的网络配置，以包管 Redis Cluster 能够在散布式环境下正常任务。经过使用 Redis Cluster，字节跳动的抖音零碎能够更为容易地完成 Redis 缓存的高可用性和高机能，知足大范围零碎运转的需要
（4）MongoDB
MongoDB 是一个面向文档的 NoSQL 数据库，在字节跳动的抖音零碎中可能会作为存储视频信息等数据的数据库使用。


MongoDB 的特征是面向文档，它将数据存储为一个个文档，每个文档都是一个独立的数据单元，能够拥有不同的构造。这样的设计使得 MongoDB 更合适存储构造繁杂，模型不不乱的数据，便于开发人员对数据进行疾速开发和迭代。
另外，MongoDB 还反对散布式存储，能够将数据存储在多个节点上，这样能够进步存储的容量和不乱性。它还反对高机能的读写操作，使得运用能够疾速地读取和修正数据。
因此，MongoDB 能够作为字节跳动抖音零碎顶用于存储少量数据的数据库，帮忙抖音零碎疾速、不乱地读写数据，知足大范围运转的需要。
二、负载平衡
为了进步运用的可用性和不乱性，字节跳动使用了Nginx作为反向代理办事器。Nginx能够完成负载平衡，经过申请的散发来均衡后端办事器的负载，从而进步运用的响应速度和不乱性。


详细次要包孕下列几个方面：
负载平衡：经过配置 Nginx 的负载平衡战略，完成对申请的负载平衡，从而进步零碎的不乱性。缓存代理：经过配置 Nginx 的缓存代理功用，完成对动态资源的缓存，从而进步零碎的读写机能。反向代理：经过配置 Nginx 的反向代理功用，完成对后端办事的代理，从而进步零碎的平安性。拜候管制：经过配置 Nginx 的拜候管制功用，完成对零碎的拜候管制，从而进步零碎的平安性。负载流量管制：经过配置 Nginx 的流量管制功用，完成对零碎流量的限度，从而进步零碎的不乱性。三、数据存储字节跳动使用了散布式文件零碎（DFS）来存储少量的视频数据，使用MySQL、MongoDB等数据库来存储元数据，例如用户信息、视频信息等。散布式文件零碎能够高效地存储和办理少量的视频数据，而瓜葛型数据库和非瓜葛型数据库则分别用于存储构造化和非构造化数据。
DFS（Distributed File System）是散布式文件零碎的缩写，抖音零碎中可能使用 DFS 技术来办理和存储少量的视频和图片文件。
抖音零碎中使用 DFS，次要是经过将少量的文件存储到多台办事器上，并在多台办事器之间进行数据的分片和冗孑遗储，以进步零碎的存储容量和数据的平安性。
抖音零碎中使用的 DFS 可能采取 Hadoop HDFS、GlusterFS、Ceph 等开源 DFS 技术，这些 DFS 技术都提供了高效的数据存储和办理才能，而且能够反对大范围的数据存储。
使用 DFS 技术，抖音零碎能够更为容易地办理和存储少量的视频和图片文件，而且能够经过数据分片和冗孑遗储的形式，包管数据的平安性和牢靠性。
四、办事器集群
字节跳动使用了办事器集群的技术，将多台办事器组合起来，独特提供给用办事，以应答高并发申请的场景。这样不只能够进步运用的吞吐量，还能够进步运用的容错性。
使用了Kubernetes等容器编排工具，办理和部署运用的容器，完成办事器资源的无效利用。Kubernetes 是一个开源的容器编排零碎，抖音可能会使用 Kubernetes 进行下列几项任务：
运用部署：经过 Kubernetes 的声明式 API 定义，疾速部署和办理运用。资源办理：经过 Kubernetes 的资源配置和调配机制，完成对资源的办理和调配。负载平衡：经过 Kubernetes 的负载平衡功用，完成对申请的负载平衡。高可用：经过 Kubernetes 的高可用功用，完成对运用和办事的高可用性。自动伸缩：经过 Kubernetes 的自动伸缩功用，完成对运用和办事的静态扩展和缩减。五、容器技术字节跳动使用了容器技术，将运用打包成独立的容器，并在容器外部运转。容器技术能够隔离运用与操作零碎的耦合，使得运用能够在不同的操作零碎环境中疾速部署和移植。
抖音可能使用的容器技术包罗：
Docker：Docker 是一个开源的容器引擎，用于在容器中打包和运转运用。Kubernetes：Kubernetes 是一个开源的容器编排零碎，用于办理和编排容器。Prometheus：Prometheus 是一个开源的监控和报警零碎，用于监控容器和集群的机能。ELK Stack：ELK Stack 是一个开源的日志剖析和搜寻平台，用于对容器的日志进行剖析和搜寻。Istio：Istio 是一个开源的办事网格，用于在容器环境中完成办事间的通讯和管制。六、CDN字节跳动使用了内容散发网络（CDN）技术，使用CDN办事器来缓存视频内容，减速内容的传输，并减小办事器的压力。


抖音的 CDN 可能使用了如下技术：
内容散发网络：抖音可能使用内容散发网络（CDN）缓存网站内容，以增加网站加载时间并升高办事器负载。多点散发：抖音可能使用多点散发技术，将内容散发到多个数据核心，以增加用户拜候的网络提早。缓存管制：抖音可能使用缓存管制机制，管制内容在 CDN 上的生存时间，以确保内容的更新。流量办理：抖音可能使用流量办理技术，经过 CDN 节点的静态调剂和办理，来管制战争衡流量。七、实时处置使用了Kafka、Spark等实时处置技术，完成点赞、评论等信息的实时处置。


抖音使用 Kafka、Spark 等实时处置技术完成点赞、评论等信息的实时处置的详细完成可能如下：
Kafka：抖音可能使用 Kafka 作为实时数据的聚合和散发核心。用户在点赞、评论时，客户端会向办事器发送数据，办事器将数据写入 Kafka 集群，Kafka 集群将数据散发到各个消费者，以便进行实时处置。Spark：抖音可能使用 Spark 进行数据的实时处置。Spark 经过从 Kafka 集群读取数据，对数据进行实时候析和处置，完成点赞、评论等信息的实时统计和剖析。以上是字节跳动的抖音底层架构技术的一个扼要引见，它们加起来能够反对抖音的大范围运转，而且进步了运用的不乱性和机能。