分布式系统学习笔记
除了分布式爬虫系统，还有许多分布式系统值得学习和实践，它们在不同领域有广泛应用，积累相关经验对找工作非常有帮助。以下是一些常见的分布式系统类型及学习建议：
1. 分布式存储系统
应用场景：
- 大规模数据的存储与访问。
- 云存储服务（如AWS S3、Google Cloud Storage）。
示例系统：
- HDFS（Hadoop Distributed File System）：大数据存储。
- Ceph：高性能分布式存储。
- MinIO：轻量级分布式对象存储。
学习建议：
- 研究分布式文件系统的基本架构：NameNode、DataNode。
- 部署并配置HDFS集群，理解数据切分和副本机制。
- 实现简单的文件上传/下载API。
2. 分布式计算系统
应用场景：
- 大规模数据处理（如数据清洗、分析）。
- 机器学习训练任务。
示例系统：
- Hadoop MapReduce：离线数据处理。
- Apache Spark：内存计算框架。
- Flink：实时流处理框架。
学习建议：
- 使用Hadoop运行一个简单的MapReduce程序（如词频统计）。
- 使用Spark实现数据分析任务，探索RDD、DataFrame。
- 在Flink中构建实时流处理应用（如实时日志处理）。
3. 分布式数据库系统
应用场景：
- 大规模用户请求处理。
- 高可用、高并发数据访问。
示例系统：
- MySQL集群（主从同步、读写分离）。
- Cassandra：NoSQL数据库。
- CockroachDB：分布式关系数据库。
学习建议：
- 部署一个MySQL主从集群，测试同步与切换。
- 使用Cassandra存储时序数据，体验高吞吐查询。
- 探索分布式数据库的CAP理论及一致性模型。
4. 分布式消息队列系统
应用场景：
- 解耦微服务之间的通信。
- 提高系统的吞吐量和可靠性。
示例系统：
- Kafka：高吞吐量消息系统。
- RabbitMQ：轻量级消息队列。
- Pulsar：云原生消息队列。
学习建议：
- 使用Kafka实现日志收集与实时分析。
- 配置RabbitMQ队列，用于模拟订单处理场景。
- 了解消息的分区、偏移和消费组机制。
5. 分布式缓存系统
应用场景：
- 减少数据库查询压力。
- 提升系统响应速度。
示例系统：
- Redis：内存数据库，支持分布式缓存。
- Memcached：简单的缓存系统。
学习建议：
- 部署Redis集群，体验分片与主从复制。
- 开发一个短URL服务，使用Redis实现缓存层。
6. 分布式日志系统
应用场景：
- 统一收集和分析系统日志。
- 实现可观察性和性能监控。
示例系统：
- ELK Stack（Elasticsearch、Logstash、Kibana）：日志分析。
- Fluentd + Prometheus + Grafana：实时监控。
学习建议：
- 搭建ELK环境，收集并分析应用日志。
- 通过Prometheus监控分布式系统性能。
7. 分布式任务调度系统
应用场景：
- 定时任务的调度与管理。
- 异步任务处理。
示例系统：
- Apache Airflow：复杂工作流调度。
- Celery：分布式任务队列。
- KubeFlow：基于Kubernetes的任务管理。
学习建议：
- 使用Airflow设计一个ETL任务工作流。
- 使用Celery和Redis实现异步任务分发与执行。
- 在Kubernetes上运行分布式训练任务。
8. 分布式训练系统
应用场景：
- 大规模机器学习模型的训练。
- 高性能并行计算。
示例系统：
- Horovod：基于MPI的分布式训练框架。
- DeepSpeed：优化大语言模型的分布式训练。
- Ray：通用分布式计算框架。
学习建议：
- 使用Horovod在多台GPU服务器上实现模型并行训练。
- 使用Ray分布式运行强化学习算法。
- 优化分布式训练中的通信性能。
9. 分布式锁系统
应用场景：
- 确保多进程/线程间的资源访问互斥。
- 防止重复消费任务。
示例系统：
- Redis分布式锁。
- Zookeeper：分布式协调服务。
- Etcd：强一致性KV存储。
学习建议：
- 实现Redis分布式锁，解决高并发中的库存扣减问题。
- 探索Zookeeper的选主机制与节点监听功能。
实践建议
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选择一个方向深入学习：
- 例如，先熟悉分布式存储（HDFS）再学习分布式计算（Spark）。
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搭建小型集群：
- 在多台虚拟机或云服务器上模拟分布式环境。
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参考开源项目：
- 学习优秀的分布式系统实现，如Hadoop、Kafka等。
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理解分布式系统理论：
- 学习CAP理论、分布式一致性算法（如Raft、Paxos）。
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模拟企业场景：
- 设计一个完整的业务系统，如分布式爬虫或数据分析平台。
通过实践多个分布式系统的搭建与开发，可以深入理解其设计理念，积累经验后会在求职中非常有竞争力！
原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_45056021/article/details/143837606
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