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  • 小马哥Java训练营第四期 Java 分布式架构 – 异地多活架构

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    简介
    多活架构作为 小马哥 Java 分布式训练营第四期的内容,将采用项目驱动的方式,基于小马哥开源工程 Microsphere Projects 以及 Github 知名 Java 开源电商项目 – Shopizer 相结合的方式讨论。同时,四期强关联 第一期 Java 分布式架构 – 服务治理、第二期 Java 分布式架构 – 模式、设计与实现 和 第三期 分布式高并发、高性能、高可用架构的积累,实现技能闭环。

    课程详情
    开营周:训练营规划和开营
    [公开课] 多活架构整体规划
    主要内容
    解读第四期异地多活架构的整体规划

    讨论第四期与一到三期之间的联系和区别

    讨论第四期异地多活架构与第五期云平台建设的关系

    [公开课] 多活架构基础
    主要内容
    软件架构变化:从单体架构、SOA、微服务、云原生到多活架构

    多活概念:理解 Source-Repica 架构、同城灾备、同城多活、异地多活等

    第一周:Eureka 注册中心多活架构
    本周目标
    掌握 Eureka Server 机群搭建

    理解 Eureka Server Pear-To-Pear 状态复制机制以及优化实现(关联三期)

    优化 Eureka Server 机群状态同步,支持 AP 和 CP 模式切换(关联二期)

    了解 Eureka Availability Zones 基础

    [公开课] 第一节:Eureka Server 多活架构设计与实现
    主要内容
    基于 Eureka Server Cluster Replication 机制部署多活架构

    理解 Eureka Availability Zones 概念和设计,实现多区域 Eureka Server 部署

    第二节:优化 Eureka Server 多活架构
    主要内容
    优化 Eureka Server 高可用多活架构:基于第三期 Eureka Server JGroup 广播 服务实例状态,实现“高性能、高可用以及高并发” 多活 Eureka Server

    Eureka Server 强一致性多活架构:基于第二期 JRAFT 注册中心原型,为 Eureka Server 提供 RAFT 共识算法实现,增加 CP 模型,提升状态复制的强一致性

    第二周:Eureka 服务注册与发现多活架构
    本周目标
    掌握 Eureka Client 核心特性:服务注册、发现、状态同步、心跳机制等

    掌握 Availability Zones 在 Eureka Server 和 Client 之间的对应关系和通讯方式

    优化 Eureka Client 服务发现方式,按需订阅服务实例

    实现 Eureka Client 多服务注册与发现特性,提供跨域服务能力

    第三节:Eureka Client 服务发现多活架构设计、实现与优化
    主要内容
    理解 Eureka Region 概念和设计,掌握 Eureka Client 根据 Reigon 获取 Availability Zones,进一步扩展多活架构范围

    基于 Microsphere Spring Config 框架实现动态变更 Eureka Client 配置,提升动态实时故障转移的能力

    基于 Eureka Client 实现按需服务订阅,解决由于注册中心实例过多,导致客户端内存消耗过大的问题

    第四节:Eureka Client 服务注册多活架构设计、实现与优化
    主要内容
    基于 Eureka Client 实现多注册中心服务注册特性,提供跨域服务注册能力

    基于 Eureka Client 实现多注册中心服务订阅特性,提供跨域服务发现能力

    基于 Eureka Client 实现灰度/蓝绿/金丝雀等发布策略

    第三周 通用服务注册与发现多活架构
    本周目标
    理解 Spring Cloud Commons 抽象服务注册和发现 API

    理解 Microsphere Spring Cloud 多活架构 Availability Zones Locator 抽象设计

    掌握 Spring Cloud Commons 抽象服务注册和发现 API与多种主流注册中心 Client/SDK/Open API 整合,如 Eureka、Nacos、Zookeeper、consul,Kubernetes API Server、etcd 以及 istio XDS

    基于通用服务注册与发现,实现不同类型注册中心迁移和过渡

    第五节:Spring Cloud 服务注册与发现多活架构通用设计与实现
    主要内容
    介绍 Microsphere Spring Cloud 多活架构框架整体架构,理解 Availability Zones Locator 抽象设计,支持 AWS、Aliyun 等云平台,同时为分布式服务调用、分布式缓存以及数据库提供

    基于 Availability Zones Locator 抽象实现通用服务注册与发现多活架构,适配 Netflix Eureka、Alibaba Nacos、Apache Zookeeper、consul 等注册中心以及客户端

    第六节:Cloud-Native 服务注册与发现多活架构通用设计与实现
    主要内容
    基于 Availability Zones Locator 抽象设计,适配 Kubernetes API Server 、etcd 以及 istio XDS(Envoy)注册中心

    整合 Microsphere Spring Cloud 项目,实现不同注册中心 Hybird 服务服务注册与发现

    第四周:客户端负载均衡多活架构
    本周目标
    熟悉 Netflix OSS 组件,Eureka Client 与 Ribbon 针对 Availability Zones 实现同区域优先以及故障转移

    掌握 Spring Cloud LoadBalancer API 对不同注册中心的如 Eureka、Nacos、Zookeeper、consul、Kubernetes API Server、etcd 以及 Envoy

    理解 Microsphere Spring Cloud 多活架构 Availability Zones Locator API 使用

    了解 Microsphere Spring Config 框架提升 Availability Zones 实时切换的能力

    第七节:Spring Cloud Netflix Ribbon 负载均衡多活架构设计与实现
    主要内容
    理解 Netflix Ribbon 与 Eureka Availability Zones 官方实现同区域优先和 Zone 多活架构

    基于 Availability Zones Locator 在 Netflix Eureka 的整合,实现 Ribbon 实现同区域优先以及 Zone 多活架构

    基于 Availability Zones Locator 在 Kubernetes API Server 的整合,实现 Ribbon 实现同区域优先以及 Zone 多活架构

    第八节:Spring Cloud LoadBalancer 负载均衡多活架构设计与实现
    主要内容
    基于 Eureka Availability Zones 整合 Spring Cloud LoadBalancer,实现同区域优先和 Zone 多活架构

    基于 Availability Zones Locator 在 Netflix Eureka 的整合,实现 Spring Cloud LoadBalancer 实现同区域优先以及 Zone 多活架构

    基于 Availability Zones Locator 在 Kubernetes API Server 的整合,实现 Spring Cloud LoadBalancer 实现同区域优先以及 Zone 多活架构

    第五周:RPC 多活架构
    本周目标
    熟悉 Spring RestTemplate、WebClient、HTTP Interface 和 OpenFeign 对 Netflix Ribbon 以及 Spring Cloud LoadBalancer 整合(关联一期)

    掌握 Apache Dubbo Router SPI 整合 Microsphere Spring Cloud 多活架构 Availability Zones Locator API(关联二、三期)

    理解 Microsphere Spring Cloud RPC 全链路多活架构

    了解 Microsphere Spring Config 框架提升 Apache Dubbo 实时切换的能力

    第九节:Spring REST Client 多活架构设计与实现
    主要内容
    基于 Spring 3.0+ RestTemplate 实现通用同区域优先以及 Zone 多活架构

    基于 Spring Cloud OpenFeign 实现通用同区域优先以及 Zone 多活架构

    基于 Spring 5.0+ WebClient 实现通用同区域优先以及 Zone 多活架构

    基于 Spring 6.0+ HTTP Interface 实现通用同区域优先以及 Zone 多活架构

    第十节:Apache Dubbo 多活架构实现
    主要内容
    基于Microsphere Projects 多活架构框架,结合 Apache Dubbo Router SPI 实现通用同区域优先以及 Zone 多活架构

    整合 Microsphere Config Project 动态配置特性,提供多活路由实时动态更新能力

    第六周:API 网关多活架构
    本周目标
    理解 Spring Cloud Gateway 架构和实现原理(关联一、三期)

    掌握 Spring Cloud Gateway 动态路由实时变更特性(关联三期)

    掌握 Spring Cloud Gateway 上游 Web Endpoints 自动发现特性(关联三期)

    掌握 Spring Cloud Gateway 与 Microsphere Projects 多活架构框架整合,实现同区域优先、灰度路由、全链路区域切换、故障转移等特性

    第十一节:Spring Cloud Gateway 多活架构设计与实现
    主要内容
    基于 Microsphere Spring Cloud 多活架构 Availability Zones Locator API 实现 Spring Cloud Gateway 同区域优先和故障转移

    Spring Cloud Gateway 统一抽象 Availability Zone 标识,实现服务调用上下游路由规则统一

    整合 Microsphere Spring Config 框架,为 Spring Cloud Gateway 多活架构配置与规则配置提供动态实时变更能力

    第十二节:Spring Cloud Gateway 多活架构优化
    主要内容
    根据 Microsphere Spring Cloud 多活架构 Availability Zones Locator API,实现区域化 Web Endpoints 路由规则优化,减少内存足迹,提升运行效率

    引入 Spring Cloud Gateway 自动探测 Apache Dubbo 上游服务,集合 Dubbo 多活能力,提升网关的请求响应速度以及 gRPC 处理能力(依赖 Dubbo 3 Triple 协议)

    统一抽象 Spring Cloud Gateway 路由规则,使其内聚区域优先、灰度路由、全链路区域切换、故障转移等特性,便于后续开发和理解

    第七周:MySQL 多活架构
    本周目标
    理解 MySQL 集群部署多活架构的设计(关联二期、三期)

    掌握 MySQL Source-Replica 同步、跨区 Source-Source 同步

    理解 MySQL Binlog 同构和异构系统 Binlog 复制原理

    掌握 MySQL JDBC Driver 整合 Microsphere Projects 多活架构 Availability Zones Locator API 实现同区域优先、故障转移、负载均衡以及读写分离等特性(关联三期)

    第十三节:MySQL Server 多活架构实现
    主要内容
    回顾第二期 MySQL Source-Replica Replication 和第三期 MySQL Group Replication 架构

    实战 MySQL Server Source-Replica 同步、跨区 Source-Source 同步

    理解 MySQL Server Binlog 订阅机制,掌握 Java 实现,如:Alibaba Canal、Maxwell 等框架,实现异构 Database 同步,如 MySQL 到 ES、MySQL 到 Redis 等

    第十四节:MySQL JDBC 多活架构设计与实现
    主要内容
    基于 MySQL JDBC Driver 负载均衡策略整合 Microsphere Projects 多活架构 Availability Zones Locator API,实现 Multi-Host 同区域优先以及多活架构

    基于 MySQL JDBC Driver Replication API 整合 Microsphere Projects 多活架构 Availability Zones Locator API ,实现故障转移,如 Source 到 Replica,或 Source 到 Source,以及读写分离

    基于 MySQL JDBC Driver Failover API 整合 Microsphere Projects 多活架构 Availability Zones Locator API ,实现故障恢复,自动复联等特性

    第八周:Redis 多活架构
    本周目标
    了解 Redis Sentinel 高可用集群方案

    了解 Redis Cluster Data Sharding 架构

    掌握 Redis 集群多活架构部署和数据复制

    理解 Redis Client 数据多区域复制方案

    第十五节:Redis Server 多活架构
    主要内容
    实战 Redis Sentinel 高可用集群部署

    实战 Redis Cluster Data Sharding 架构

    实战 Redis 集群以及 Redis Cluster 集群多区域数据复制

    基于 Spring Cloud Gateway 作为 Redis Proxy,整合 Microsphere Projects 多活架构 Availability Zones Locator API ,实现故障转移以及读写分离

    第十六节:Redis Client 多活架构
    主要内容
    基于 Microsphere Spring Redis Replicator 框架,针对 Redis 写入操作,实现分布式多区域数据复制,提升复制性能,减少 Redis Server 负载。同时,框架支持多种复制管道,如:Apache Kafka、Apache RabbitMQ 等。

    基于 Microsphere Spring Redis 框架整合 Microsphere Projects 多活架构 Availability Zones Locator API 实现 Redis Client 同区域优先、故障转移等多活特性

    第九周:分布式消息多活架构
    本周目标
    了解 Apache Kafka 高可用集群方案

    了解 Kafka Server 同城/异地多活架构防范

    掌握 Kafka 网关实现 Kafka Server 多活

    掌握 Kafka Client 增强,实现同区域优先、故障转移等多活架构

    第十三节:Kafka Server 多活架构设计与实现
    主要内容
    多区域共享单个 Apache Kafka Server 集群,单个区域对应指定的 Topic

    多区域部署独立的 Apache Kafka Server 集群,Kafka 集群之间数据相互复制

    基于 Spring Cloud Gateway 实现 Kafka Server Proxy,整合 Microsphere Projects 多活架构 Availability Zones Locator API 实现 Redis Client 同区域优先、故障转移等多活特性

    第十四节:Kafka Client 多活架构设计与实现
    主要内容
    针对 Kafka Server 同城多活架构,Kafka Client 根据 Availability Zones Locator 信息实现 Topic 路由

    针对 Kafka Server 异地多活架构,Kafka Client 实现同区域优先以及故障转移

    针对 Kafka Server Proxy 架构,Kafka Client 与 Gateway 协商,实现 Proxy 层面同区域优先以及故障转移

    第十周:动态 Spring 应用上下文多活架构
    本周目标
    掌握 Microsphere Projects 动态 Spring 应用上下文实现 DataSource 同区域优先和故障转移等特性

    理解 Microsphere Projects 动态 Spring 应用上下文插件机制实现 JDBC 组件,实现单应用 MyBatis、MyBatis-Plus 以及 JPA 等 JDBC 框架并存,并且支持独立事务

    了解 Microsphere Projects 动态 Spring 应用上下文的设计和实现原理

    第二十一节:动态 JDBC 组件多活架构
    主要内容
    基于 Microsphere Projects 动态 Spring 应用上下文框架整合多活架构 Availability Zones Locator API,实现 MySQL DataSource 实现同区域优先、动态路由以及多活架构

    Microsphere Projects 动态 Spring 应用上下文插件机制,提供单应用 MyBatis、MyBatis-Plus 以及 JPA 等 JDBC 框架并存,并且支持独立事务管理(本地、分布式)以及分库分表(Sharding)框架支持,如 ShardingSphere

    基于 Spring Boot Actuator 实现动态 JDBC 组件实现指标(Metrics)以及健康检查(Health Check)

    第二十二节:动态 Spring 组件多活架构
    主要内容
    基于 Microsphere Projects 动态 Spring 应用上下文框架整合多活架构 Availability Zones Locator API 实现动态 Spring 组件同区域优先、动态路由以及故障转移等特性,如:Spring Redis、Spring Kafka 和 ElasticSearch 等

    理解 Microsphere Projects 动态 Spring 应用上下文框架实现原理,掌握动态组件插件机制

    学员须知
    实际课程安排可能与大纲小有出入,请以最终上课内容为主

    每天成长一点点,要比别人快一步
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