Netflix 微服务架构设计解析

Netflix 微服务架构设计解析

数年来，全球领先的在线订阅制视频流媒体服务Netflix一直以其卓越的用户体验而闻名，其流量占全球互联网带宽容量的15%以上。截至2019年，Netflix拥有1.67亿订阅用户，每季度新增500万订阅者，服务遍及全球200多个国家/地区。Netflix的工程团队成功设计出了高度可用性和可扩展性系统，为全球用户提供服务。本文将深入解析Netflix微服务架构设计的全过程。

Netflix的架构转型始于2008年8月，当时公司数据中心遇到Web服务中断故障，导致DVD租赁服务关闭3天，损失惨重。因此，Netflix决定将IT基础架构从自己的IDC迁移到公共云上，并通过改造为微服务架构，用易于管理的小型软件组件替换单体程序。这一决定为Netflix的今日成功奠定了坚实基础。

Netflix选择AWS云来迁移其IT基础架构，原因在于AWS在全球范围内提供高度可靠的数据库、大规模云存储和众多数据中心。利用AWS构建和维护的云基础设施，Netflix免去了自建数据中心的繁琐工作，将更多精力放在提供高质量视频流体验的核心业务上。尽管需要重构整个技术体系以适应AWS云环境，但回报是系统可扩展性和服务可用性的明显提高。

Netflix基于AWS云及其内部内容交付网络：Open Connect运营。这两套系统必须无缝协作才能在全球范围内提供高质量的视频流服务。从软件架构角度看，Netflix由三大部分组成：客户端、后端和内容交付网络（CDN）。客户端包括支持浏览器的用户笔记本电脑或台式机，以及智能电视上的Netflix应用。后端包括运行在AWS上的服务、数据库和存储，处理不涉及流视频的所有内容。

Netflix通过API网关服务与AWS负载均衡器通信，解析来自客户端的所有请求。此外，Netflix使用微服务架构，通过应用程序API和后端组件处理注册、登录、计费等业务流程。数据存储方面，Netflix根据不同的用途使用SQL和NoSQL数据库。流处理管道则负责实时生成、收集、处理和汇总所有微服务事件，将其移动到其他数据处理器上。

Open Connect是Netflix全球内容交付网络，负责存储电视节目和电影，并将其交付给全世界的订阅用户。为了将观看Netflix视频的流量导向到客户所在地，Netflix与全球互联网服务提供商(ISP)和互联网交换点(IX或IXP)合作，在这些合作伙伴的网络内部部署称为Open Connect Appliances(OCA)的专用设备。OCA服务器会定期向AWS上的Open Connect控制平面服务报告运行状况指标，并根据这些数据自动引导客户端设备到最佳的OCA上。

本文深入分析了Netflix视频流业务的云架构及其组件，包括其设计目标、高可用性、低延迟、弹性机制、可扩展性和对网络故障或系统中断的适应能力。总体而言，Netflix的云架构在全球数千个虚拟服务器上为数百万用户提供了服务，通过与AWS云服务的集成，提供了高可用性、最佳延迟、强大的可扩展性和对网络故障和系统中断的恢复能力。这些架构和组件通过互联网上的可信在线资源学习总结，可以作为构建典型生产系统的参考实现。