互联网巨头经验：《The Art of Scalability》——打造企业成长的三维伸缩模型

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《The Art of Scalability》是一本深入探讨在信息技术领域中如何构建可扩展架构的专著。作者们，Abbott和Fisher，以其在大型和小型企业中处理规模挑战的丰富经验为基础，提出了一个三维伸缩性模型，不仅关注网站设计在高并发用户下的稳定运行，更强调公司的整体架构设计与增长策略。书中揭示了成功互联网公司应对业务扩张时所面临的复杂挑战，包括如何处理技术、人员和流程层面的动态变化，以确保系统的可持续发展。书中提到，可扩展性并不仅仅是关于设计能够承受大量流量的网站，而是关乎企业的长期生存和繁荣。它涉及到如何构建一个能够随着业务需求增长而稳健扩展的组织结构，包括基础设施的优化、团队协作的提升以及适应性策略的制定。作者通过实战案例，分享了他们在硅谷最知名互联网公司的工作经历，展示了在面对市场扩大、用户激增等压力时，如何实现从生存到成功的转型。这本书对于那些致力于服务大众市场的服务开发者来说，是一部必读之作。例如，Marty Cagan，Silicon Valley Product Group的创始人，高度评价了《The Art of Scalability》，认为它涵盖了从应对挑战到持续优化的全方位内容，对于任何希望业务稳健增长的企业家和技术领导者来说，具有很高的参考价值。书中还特别强调了人的因素和流程的重要性，因为没有坚实的人力资源和高效运营，真正的可扩展性是无法实现的。Geoffrey Weber，Shutterfly的VP互联网运营/IT，认可了两位作者通过实际经验和实践方法传授的可扩展性知识，这些方法已经在他们公司的成功实践中得到了验证。如果你正在寻求打造一个能够经受住大规模考验的服务，或者希望提升公司应对业务高峰期的能力，那么《The Art of Scalability》将为你提供宝贵的指导，教你如何诊断和解决潜在的扩展问题，以确保业务的持续健康发展。

资源详情

资源推荐

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Contents xv

Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

Define Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Execute Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Analyze Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Report to Engineers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

Repeat Tests and Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

Don’t Stress Over Stress Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

Identify Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

Identify Key Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

Determine Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

Identify Monitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

Create Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

Execute Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

Analyze Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

Performance and Stress Testing for Scalability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

Chapter 18: Barrier Conditions and Rollback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

Barrier Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

Barrier Conditions and Agile Development. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

Barrier Conditions and Waterfall Development . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

Barrier Conditions and Hybrid Models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

Rollback Capabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

Rollback Window Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

Rollback Technology Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

Cost Considerations of Rollback. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

Markdown Functionality—Design to Be Disabled. . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

Chapter 19: Fast or Right? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

Tradeoffs in Business. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

Relation to Scalability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

How to Think About the Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

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xvi CONTENTS

Part III: Architecting Scalable Solutions . . . . . . . . . . . . 297

Chapter 20: Designing for Any Technology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

An Implementation Is Not an Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

Technology Agnostic Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300

TAD and Cost. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

TAD and Risk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

TAD and Scalability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

TAD and Availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306

The TAD Approach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

Chapter 21: Creating Fault Isolative Architectural Structures . . . . . . . . . . . . . . . 309

Fault Isolative Architecture Terms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

Benefits of Fault Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

Fault Isolation and Availability—Limiting Impact. . . . . . . . . . . . . . . . 312

Fault Isolation and Availability—Incident Detection and

Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

Fault Isolation and Scalability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

Fault Isolation and Time to Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

Fault Isolation and Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316

How to Approach Fault Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

Principle 1: Nothing Is Shared. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

Principle 2: Nothing Crosses a Swim Lane Boundary . . . . . . . . . . . . . 319

Principle 3: Transactions Occur Along Swim Lanes . . . . . . . . . . . . . . 319

When to Implement Fault Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .319

Approach 1: Swim Lane the Money-Maker. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

Approach 2: Swim Lane the Biggest Sources of Incidents . . . . . . . . . . 320

Approach 3: Swim Lane Along Natural Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

How to Test Fault Isolative Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

Chapter 22: Introduction to the AKF Scale Cube. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325

Concepts Versus Rules and Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

Introducing the AKF Scale Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326

Meaning of the Cube. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

The X-Axis of the Cube. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .328

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Contents xvii

The Y-Axis of the Cube. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

The Z-Axis of the Cube. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

Putting It All Together . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

When and Where to Use the Cube. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338

Chapter 23: Splitting Applications for Scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

The AKF Scale Cube for Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

The X-Axis of the AKF Application Scale Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

The Y-Axis of the AKF Application Scale Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

The Z-Axis of the AKF Application Scale Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

Putting It All Together . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347

Practical Use of the Application Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

Ecommerce Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

Human Resources ERP Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

Back Office IT System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352

Observations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355

Chapter 24: Splitting Databases for Scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

The AKF Scale Cube for Databases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

The X-Axis of the AKF Database Scale Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358

The Y-Axis of the AKF Database Scale Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

The Z-Axis of the AKF Database Scale Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

Putting It All Together . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367

Practical Use of the Database Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

Ecommerce Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

Human Resources ERP Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372

Back Office IT System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372

Observations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

Timeline Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

Chapter 25: Caching for Performance and Scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377

Caching Defined . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378

Object Caches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

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xviii CONTENTS

Application Caches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384

Proxy Caches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

Reverse Proxy Cache. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

Caching Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

Content Delivery Networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391

Chapter 26: Asynchronous Design for Scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393

Synching Up on Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393

Synchronous Versus Asynchronous Calls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .395

Scaling Synchronously or Asynchronously . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

Example Asynchronous Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

Defining State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405

Key Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

Part IV: Solving Other Issues and Challenges . . . . . . . . 409

Chapter 27: Too Much Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

The Cost of Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

The Value of Data and the Cost-Value Dilemma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414

Making Data Profitable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

Option Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

Strategic Competitive Differentiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

Cost Justify the Solution (Tiered Storage Solutions) . . . . . . . . . . . . . . 417

Transform the Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419

Handling Large Amounts of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .420

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

Chapter 28: Clouds and Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

History and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

Grid Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

Public Versus Private Clouds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430

Characteristics and Architecture of Clouds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .430

Pay By Usage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431

Scale On Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431

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Contents xix

Multiple Tenants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432

Virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433

Differences Between Clouds and Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434

Types of Clouds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436

Key Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437

Chapter 29: Soaring in the Clouds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

Pros and Cons of Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440

Pros of Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440

Cons of Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

Where Clouds Fit in Different Companies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

Environments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

Skill Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449

Decision Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454

Chapter 30: Plugging in the Grid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455

Pros and Cons of Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456

Pros of Grids. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456

Cons of Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458

Different Uses for Grid Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

Production Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

Build Grid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462

Data Warehouse Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463

Back Office Grid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464

Decision Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467

Key Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468

Chapter 31: Monitoring Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

“How Come We Didn’t Catch That Earlier?”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

A Framework for Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

User Experience and Business Metrics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476

Systems Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477

Application Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477

Measuring Monitoring: What Is and Isn’t Valuable?. . . . . . . . . . . . . . . . 478

Monitoring and Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480

From the Library of Ross Hagglund

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