Netflix 架构值得学习的 10 件事

披露：本篇文章包含附属链接；如果您通过本文提供的不同链接购买产品或服务，我可能会收到报酬。

大家好，开发人员，自从大型科技公司开始更加重视系统设计以来，每个人都开始学习现有系统的架构，这很好，因为没有比研究现有的现实世界、大型应用程序（如 Netflix）更好的学习方法了。

上个月微软和Crowtstrike发生的全球性中断影响了 900 多万台设备，这也表明我们的世界如今联系非常紧密，一次更新就可能导致数千个航班延误，并给数百万人带来麻烦。

Netflix 拥有 2.47 亿订阅用户，其卓越的系统架构可确保无缝流媒体和卓越的用户体验，但它是如何做到的呢？

我花了相当多的时间在这上面，我将在本文中分享我的学习成果。

但是，如果您正在准备系统设计面试，那么了解 Netflix 等分布式系统是系统设计面试的一个重要主题。

除了准备常见的系统设计问题（如API 网关与负载均衡器、正向代理与反向代理以及常见的系统设计问题）之外，了解大型技术如何解决系统设计问题也是有意义的。

顺便说一句，如果你正在准备系统设计面试，并且想要深入学习系统设计，那么你也可以查看ByteByteGo、Design Guru、Exponent、Educative、Codemia.io和Udemy等网站，它们有很多很棒的系统设计课程

此外，扎实掌握各种架构模式（如点对点模式和 API 网关）的知识，对于设计能够经受生产时间考验的系统大有帮助，关于这一点，这里有一张来自DesignGuru.io的关于微服务架构的精美图表：

如何了解 Netflix 架构？

我三周前开始学习 Netflix 架构，我的第一站是 YouTube，我偶然发现了许多 Netflix 架构视频，我将在本文中分享这些视频以及我学到的经验教训。

我看的第一个视频是关于如何设计 Netflix 的，来自Exponent，如果你正在准备系统设计面试，这是我最喜欢的频道之一

我观看了此视频来了解问题和我的解决方案，然后才知道 Netflix 如何解决这些问题。

如果您想更好地学习 Netflix 架构，您应该首先观看此视频，因为它会激发您的思维来解决那些软件设计问题，并且您很可能会因知识有限而苦苦挣扎，但这也为更好地学习奠定了基础。

我观看的下一个视频是关于 Netflix API 架构演变的视频，来自BytBytGo ，这是我最喜欢的系统设计 YouTube 频道之一。

该视频展示了 Netflix API 架构如何从整体式架构演变为直接访问网关聚合层，再到现在的联合网关。

嗯，这些术语听起来可能很陌生，因为它们是非常先进的技术，但简而言之，它们只是解决规模化问题。你应该观看视频来更好地理解它们。

我观看的第三个视频来自 InfoQ，这是另一个著名的 YouTube 技术频道，其中讨论了Netflix 上微服务的使用

另一个引起我注意的关于 Netflix 架构的视频是 Netflix 如何为全球数百万客户提供服务

我还花时间阅读Netflix TechBlog ，这也是您可以在系统设计上阅读的优秀软件工程博客之一

花了这么多时间之后，我对 Netflix 架构有了一些了解，并学到了一些经验教训，我将在本文中与大家分享。

Netflix 架构的 10 个系统设计经验

以下是从 Netflix 架构中总结出的十个系统设计经验，可以帮助您了解构建可扩展、可靠和高效系统的复杂性。

1. 客户端-后端-CDN 架构

Netflix 的架构分为三个主要组件：客户端、后端和内容分发网络 (CDN)。

客户端可以是移动应用程序、网络浏览器或智能电视应用程序。

后端在 AWS 上运行，处理内容个性化和支付处理等任务。

CDN，特别是Netflix 的定制 Open Connect Appliance (OCA)，用于存储和传输视频。

经验教训： 客户端、后端和 CDN 组件之间的职责明确分离可确保高效处理任务和可扩展性。

2. 使用 AWS 实现后端可扩展性

Netflix 在AWS上运行其后端以利用弹性，允许其在高峰时段添加服务器，并在非高峰时段减少服务器。

这种现收现付模式既经济又灵活。

经验： AWS 等云服务提供了有效处理不同负载所需的可扩展性和灵活性。

3. 使用微服务架构

Netflix 运营着大约700 个微服务，使用 DynamoDB 和 Cassandra 等数据库。这种微服务架构实现了模块化、易于维护和独立的可扩展性。

经验教训： 微服务架构增强了可扩展性、故障隔离和开发敏捷性。

顺便说一句，如果你想知道 Netflix 使用的技术栈，这里有一张很好的图表，描述了 Netflix 的技术栈，它来自ByteByteGo

4. 使用地理冗余来确保可靠性

Netflix 跨多个可用区和 AWS 区域运行其后端服务，确保高可用性和容错能力。

这对于确保当 AWS 数据中心之一因自然灾害而断电或关闭时 Netflix 不会中断服务非常重要。

经验教训： 地理冗余增强了系统可靠性，并最大限度地减少了区域故障的影响。

5.自定义CDN：Open Connect Appliance（OCA）

Netflix 的定制 CDN OCA 采用针对传输大文件进行优化的商品硬件构建。

OCA 安装在 ISP 处，以使其靠近用户，从而减少延迟并提高流媒体质量。

经验教训： 根据特定需求定制的 CDN 可以胜过通用解决方案，提供更好的控制和效率。

6.智能内容交付

当 au*ser 按下播放键时，Netflix 客户端会根据网络状况连接到最近的 OCA*，以确保最佳的流媒体性能。

如果出现网络拥塞或故障，OCA 会自动切换。

经验： 适应网络条件的智能内容传递机制可增强用户体验并确保可靠性。

7. 高效转码

Netflix 支持 2200 种不同的设备，每种设备都需要特定的视频格式。

视频被转码为各种格式并分成块以支持自适应比特率流，并根据网络条件调整视频质量。

经验教训： 高效的转码和自适应比特率流可确保在不同设备和不同网络条件下实现高质量播放。

8.预测缓存

Netflix 预测用户可能观看的视频，并在非高峰时段将其缓存在 OCA 中，从而减少带宽使用并提高流媒体速度。

经验： 预测 缓存策略 可以显著减少加载时间和带宽成本，从而增强用户体验。

9.数字版权管理（DRM）

Netflix 在视频文件中添加 DRM 来加密内容并防止盗版，确保优质内容的安全交付。

经验教训： 实施 DRM 可以保护知识产权并确保遵守内容许可协议。

10.自适应网络处理

Netflix 的后端会根据用户的 IP 地址提供 10 个最佳 OCA 的 URL。客户端会测试网络连接质量，并选择最佳的 OCA 进行流媒体播放。

经验： 自适应网络处理和智能服务器选择优化流媒体性能和弹性。

这是Muhammad Saddam制作的精美动画图表，从高层次概述了 Netflix 的架构：

最佳系统设计面试资源

此外，这里还精选了一些最佳系统设计书籍、在线课程和练习网站，您可以参考这些内容，更好地准备系统设计面试。这些课程中的大多数也解答了我在这里分享的问题。

DesignGuru 的 Grokking 系统设计课程：一个交互式学习平台，通过实践练习和真实场景来加强您的系统设计技能。
Codemia.io：这是另一个练习面试系统设计问题的绝佳平台。它有超过 120 个系统设计问题，其中许多是免费的，并且有合适的结构来解答这些问题。
Alex Xu 撰写的《系统设计面试》：本书深入探讨了系统设计的概念、策略和面试准备技巧。
Martin Kleppmann 撰写的《设计数据密集型应用程序》：一本涵盖设计可扩展且可靠系统的原则和实践的综合指南。
LeetCode 系统设计标签：LeetCode 是一个流行的技术面试准备平台。LeetCode 上的系统设计标签包含各种练习题。
GitHub 上的“系统设计入门”：精选资源列表，包括文章、书籍和视频，可帮助您准备系统设计面试。
Educative 的系统设计课程：一个交互式学习平台，通过实践练习和真实场景来加强您的系统设计技能。
高可扩展性博客：一个以高流量网站和可扩展系统架构的文章和案例研究为特色的博客。
YouTube 频道：查看“Gaurav Sen”和“Tech Dummies”等频道，获取有关系统设计概念和面试准备的深刻视频。
ByteByteGo：Alex Xu 编写的一本用于系统设计面试准备的在线书籍和课程。它包含《系统设计面试》第一卷和第二卷的所有内容，并将于即将更新第三卷。
Exponent：一个专门为亚马逊和谷歌等 MAANG 公司提供面试准备的网站，他们还提供很棒的系统设计课程和许多其他材料，可以帮助您破解 FAANG 面试。

图片来源 - ByteByteGo

你还应该将理论知识与实际应用相结合，参与实际项目和模拟面试。持续的练习和学习无疑会提升你在系统设计面试中的熟练程度。

结论

这就是您可以从 Netflix 架构中学到的系统设计课程的全部内容。Netflix 的架构体现了周到的系统设计如何应对大规模业务并提供无缝的用户体验。

通过利用云服务、微服务架构、定制 CDN 解决方案和智能内容交付策略，Netflix 确保了高性能、可靠性和可扩展性。

Netflix 架构中的这些经验教训为任何想要构建和扩展强大系统的人提供了宝贵的见解。

想要进一步了解 Netflix 架构的更多详细信息，您可以观看我分享的 YouTube 视频，并查看以下参考资料。如果您觉得这篇文章有用，请考虑分享给对系统设计感兴趣的朋友。

参考：

文章来源：https://dev.to/somadevtoo/10-things-you-can-learn-from-netflixs-architecture-1bnn