【IT168专稿】全球系统架构师大会已经进入到了第二天，今天上午的演讲中，来自全球第三大社交网站Pinterest的两位工程师给我们分享了他们的经验。演讲的主要包括：游览Pinterest现在的架构，Pinterest这一路走来学到的经验和教训，成功和错误。Pinterest的架构如何随着时间演变进行演化、用到了哪些技术、目前面临的问题、未来的架构规划。同时也涉及到如何把当前时兴的web基础设施放在云上，有哪些好处，面临哪些问题。
以下是演讲的全部内容：
大家好!我是Marty Weiner，Pinterest一年之内游览量达到非常惊人的数字，去年是比较年轻的公司，快速的增长，不知道用什么样的技术讲讲战略故事，有很多的选择。
▲Marty Weiner
认识Pinterest
Pinterest网上的贴图板让我们组织分享带来灵感的图片，现在看到的是我自己Pinterest的主页，有一些画板，可以贴图。结合了图形和照片，非常特别，不管在什么地方找到图形，比如说一个产品很喜欢，追溯到哪里买的。为什么用户觉得很特别，可以关注他们的画板，关注的时候如果贴一张图，也可以获得这张图。他们贴图我们也会收到。
如果进入数据库的模式，现在看到的是数据的结构，有一个用户有画板，可以贴图，其他的用户自己有自己的画板，另外还有其他一些关系的方法，可以转贴，表示喜欢他的贴图。2011年5月刚刚推出这个网站，很多意义上来说，可以看到我们做了一些设计的功能，那个时候找RockSpace来托管，一个工程师就够了，网站开发我们也不知道开发到哪个阶段，保持灵活，不大量投资。
2001年1月，我们的创始人说现在还是处于一个隐身模式，大家没有听过我们的名字。这时稍稍有一点知名度，我们用了Amazon，他们给我们做托管。接下来的的9个月已经忘了睡觉是什么滋味了，加强建设，网站发展太快，每天翻倍，每天有各种失误，我们要保障很多问题，很快问题一发不可收拾。
我们不想看这里有多少的东西，可以感受一下这里有多少的技术、多少复杂性，把PPT所示的技术结合在一起，都有自己微妙的工作方式，每天带来各种头疼、各种麻烦，有三名工程师处理恶梦，因为扩张太快，肯定有问题。我们第一个经验教训是这个系统会有问题的，所以尽量保持简单。
未来一定要保障我们的架构
我们不想用一些太复杂的技术和方法，希望能够让过程变得简单，比较容易去修改或者维修。
2012年的时候，我们架构不断的演变，这时基本上已经成形了，大量的简化，用了66个MySQL的数据库，这时已经成形了，从这个模式上进行增长，不会有太多的问题。我们有MySQL和Memcache，有6名工程师，也做了分片的服务器。几个月之后，比较接近今天的现状，我们增加了一些设备，但是目前来说架构已经从1月份以来成型固定了，有25名工程师。重点是扩大我们的团队。
Amazon很好用，有很多周边有很多工具帮助管理公司，不想管理也可以做缓存，帮助你做数据库管理。也许在以后我们也可以让Amazon来帮我们做周边的管理。更重要的一点是如果要再做一此第三个原因用Amazon，因为几秒钟之内生成一个实力，发展很快不知道用什么东西，5秒钟形成一个新的实力。缺点是选择比较少，可能就几个设备，就这些选择，比如说26G，那时买不了X60或者更快的选择。但是选择不多也是好处，不需要太多的动心，不需要挑乱眼。
MySQL也是系统的基石，一致的为我们带来很好的表现，26年的历史了，非常成熟，非常多人知道，很喜欢，工程师有自己的经验，我自己也做MySQL，我也经常使用也做管理，很多人是这方面的专家，我也为MySQL编过码，几乎很少有大量数据缺失，这是硬件问题不是软件问题，反应时间可以随着请求率进行增长。有一定的技术到一定的量响应时间是掉下来了。但是MySQL可以随着线性扩张的，对明天有所预见，而且社区非常活跃，搜MySQL肯定有很多东西帮忙，很多公司给支持，而且MySQL是免费的。当然，作为一个小的网页公司，当初的资金有限，用MySQL资金是一个解决条件。
Memcache非常成熟，功能表现非常好，而且很多人喜欢，也知道怎么用，很少有失效和崩溃的时候，而且失效模式非常少。因为比较简单，没有什么可以出错的地方，还有一点非常好，免费，免费谁不喜欢呢?
Redis是新的公司，有自己的一些小玩意，有自己的复制和持续性，而且结构非常好，想进行分类、进行散列都有这个功能。很多功能都可以用得上，而且这还是比较新的公司，但是很多人都非常喜欢它。我在社区里面听过很多人表示好评，也进行大量的使用。我们听了好评声去使用，表现非常好，有一定的失效模式，比MySQL稍微多一点，但至少还是可以的。另外，还是免费。
网站架构的调整
到底用集群还是分片，我们肯定要调整架构的，网站发展有太多的技术可以进行全自动化的调整。很多人说买了这个设备可以自动的进行分配，如果这个盒子坏了，另外一个盒子能够备用。我们到底是不是真的想要集群呢?后来用分片，发现分片手动性强一点，集群和分片是非常多的选择，对于集群来说，是自动化的数据，数据可以迁移的，可以重新分配装载容量。另外一端是分片，是用手工进行数据的。换句话说，必须要用编码，一定不是自动化的，这是一个决定。数据进入某个分片以后，基本上不再移动了。同时数据进行分解，数据一半放这个片，一半放那个片，每一片有更多的容量分配数据。而且结点之间不了解，不会互相沟通的。
所以，用集群有什么样的好处，我列出了一些例子，比如说像集群的技术。比如说Cassandra、MemBase等可以自动扩展，非常容易设置，5分钟就可以设置了。可以空间分配来，数据有非常高的可用性，均衡而且没有单一的失效点。
如果一切美梦成真的话，什么事都不用干了，但是会有什么事出错呢?如果什么都好的话为什么不用集群呢?做了几年之后还是非常复杂的，而且比较复杂、历史也不长，社区支持也比较少。没有太多人推动这个技术，寻找帮助社区对你的帮助非常有限，现在有这个知识的工程师为数不多。比如说我了解的Clustering的工程师不多。
有时候会觉得非常害怕，原来从0.8到0.3有一点步骤要做，做了又不一定会成功，运气好做好，运气不好突然会失效，我觉得比较不幸的是影响到我们好几次的。首先看我们集群，所有东西都是绿色的，大家很开心，但是突然服务器不行了，一般来说找一个替代的服务器换上去，把所有的东西分到新的服务器。出现什么问题呢?看到里面的服务器每个都使用同样的算法来计算，之前也是前期沟通的，希望服务器有问题和漏洞的话，所有的服务器都有问题，项目沟通的漏洞也会转移到其他的服务器上。
你写的一条比较复杂的代码影响到所有的节点，出现的问题首先包括数据在均衡会失效。很多个盒子，把东西分到不同的盒子里，发现镜头80%停下来，只能取消。另外，所有的节点都有数据的损坏，托管层有漏洞的话会影响下面的成绩。每个漏洞导致每个服务器出现数据损坏。另外，无法有效治愈的错误的平衡。不同的服务器加了90%的数据，剩下1%不到，怎么办呢?可能需要一个技术手动进行分布。
另外数据授权的失灵，其中有一个盒子可以说是主本，做一个副本，大概做了80%的时候副本才能决定到底数据从哪来的。副本拿80%的时候，其他觉得80%的副本是主服务器，把信息再拉进来，导致主服务器出现偏移，从而无法进行正确的传输。这些技术发展的时间比较短，现在有些问题让人比较害怕。
为什么要做分片的，分片是手动操作的，把数据库分开来增加容量，可以在空间上进行分布，高可用性进行附载均衡。我们放置数据的算法非常简单，写下来之后有一天在进行测试，非常小的算法。我们用很简单的机制来生成ID，下面有请我的搭档Evrhet Milam讲一讲什么时候该做分片，怎么做分片。
【Evrhet Milam】首先，要做分片的话，板式设计、模式设计更加困难，要放对地方才行，等稳定了才能分辨，等太久，转移数据更困难。所以要选择一个合适的时机，把你的数据从一个模式转到另外一个模式。另外，在做分片的时候，设计靠得住的，就像我们有的用户以及图板、贴图等。这就是我们网站的设计，网站设计先确定下来，还要确定后端的架构怎么样。
下面所有的连接和复杂的查询要取消掉。现在很多连接非
▲Evrhet Milam
常麻烦，分片是独立开的数据库，加上复杂的查询不行。加上缓存会好很多。让分片发挥系统的功效。我们的数据库、系统中有很多不同的贴图，贴图放到数据库里面，让不同的分片发挥功效。另外，如果你的网站不断发展、不断增长的话，最好用分片的技术。有些人网站到了一定技术，不用分片，如果量不断增加，用分片比较好。
这是不断迁移不断发展的过程
先是有一个服务器，有外件、有很多的连接，比如说有一个用户通过连接和贴图连接在一起，把数据进行非正规化做得更快一点。很多数据重复的，我们也做了很多的高速缓存。我们还有读取的仓库，再把数据分片，分成不同功能范围的分片。比如说有一个分片里面专门放用户信息，有些是专门放贴图的，还有专门放客户用户的评论的。
我们当时比较早的采用分片来应对我们的数据，如果做得稍微迟一点的话，分片就比较困难了，毕竟有很多外件牵涉到其中。我们做了最后一个跨越，通过ID进行数据库的分片。不同的数据库能够更好以一种水平的，而非垂直的方式把数据进行分类，放到不同的分片里。
如果做分片，会发现原来有这么多的连接必须要拿走，不能放在里面去了。当然，做分片无法实现数据交易。不用分片方式可以实现其中的交易，现在做分片不可能了。另外，确保一些独特的约束，比如说有一些特殊的数据库，用户的信息、电子邮件等。必须要有特别的系统确保不同的分片、不同的运输。更换摆设的话要很长时间，要做非常多的工作才行。
另外，报告。原来选择一个搜索把数据找出来，现在有上千个数据库，写一些脚本反复执行找到查询的结果。下面看一看我们怎么分片的。
现在看到的这张图，所有的数据库都放在这里，我们一开始有八个物理服务，每个上面都有512个数据库，都是DB0001和00513、3072数据量都一样，里面ID分开不同的数据，包括用户数据、贴图的数据。另外，多主库的应用。每一个服务器都有它的主库，有很高的可用性，非常的强大。不同的会崩溃，如果有问题的话，把里面导出来传输其他的服务器就可以了。
我们有八个服务器，但是服务器上面有太多的用户信息了，数据附载太大怎么办?有512个数据库，可以把数据分开放到数据库里面。比如说DB0001放到其他的服务器上。我们做同样的工作，分开来放进去就可以了。
下面看怎么改变ID的，对我们ID的分片非常重要的，我们的对象有独特的ID，64位的，根据不同的类型进行分片、进行分离。比如说刚才讲的数据库有不同的编号，有它的类别，要么是图板、要么贴图、要么评论、要么用户。是不同类型，类型也是能够给他专业性。看数据看有没有把东西放混了，把用户的数据放到评论的数据里面了。
分片的ID到底放在哪个数据库里，现在用的表里面我们属于哪个位置的。本地ID看这个表里面具体的放置信息有什么作用，是关于评论还是用户信息的。我们看看有简单的映射，整个管理数据库，还有反向的图。我们的系统代码可以有效的找到相关的过滤信息。如果想找用户信息，就看一看到底分片的ID在哪里。找到后在分片的ID里面具体找到1057，再在1057里面找到具体需要的类别，找用户。这样的分片使到我们工作非常的简单。从这样ID的结构，新的用户就是随机分布在不同的分片里面，希望能够根据不同类型的信息放到不同的分片里面。至少在本地你把用户需要的东西和需求连接在一起会比较简单。
我们可以使用自动增量放在本地ID上，系统里面每个分片就是根据ID在里面存储信息的具体情况。如果建立好ID能有6万个不同的分片。现在只用了4096个。所以现在还有很多的ID空间可以使用，而且可以能够以水平的方式进行不断扩张。
在数据库中，有一些比较简单的模式或者板式，每个角色都有它的ID，通过映射对应到图表里面，进行序列化。有索引表和映射表，用户喜欢哪些图板，建了哪些图。就像传统的系统一样，很快找到表的有效信息。重点是这些映射从一个完整的ID到另一个ID产生映射。
对于系统来说，喜欢某个贴图或者喜欢某一个用户的贴图，整个ID都是完整的，把所有的连接在一起，当然时间戳也非常有价值，分类的时候确保ID是少有的。我们的查询都是组件查找和索引的查找。如果数据库过于拥挤可以进行分移，但是不会移动分片上的数据。所有的分片上都会装在所有的映射表。这样的话不需要进行范式的更改。因为不需要担心有任何的改变，比如说增加一些新的索引的话，就可以使用索引来形成新的映射表。
所有的分片上都有映射表。比如说我们网站是怎样运作的，看某个用户的主页，想提取用户的数据，渲染用户主页，抽取画板和贴图，从此来渲染。很多一两次查找进行搜索就可以了。而且因为这些非常容易，可以在本地进行连接。很多工作是重复性的，可以进行大量高速缓存。一些很简单的MySQL的操作，在高速缓存中提取就可以了。而且我们还可以去抵消一些操作。
如果是提取150个贴图，可以根据这些操作取消一些对冲和抵消的操作。另外，还要编写脚本，这些数据需要进行清理，数据库设置的时候有不同的格式，我们需要把这些不同的格式进行整理才能放入分片里面。我们用的Pyres，这个工具比较容易，可以简单进行数据调整。我们有5亿的贴图，16亿的关注者，我们做一些脚本，不断测试，把这么多的数据进行分片。另外，考虑数据怎么产生，用简单的脚本来进行所有分片的过滤。
从这点往后，MySQL将会成为主流，而且也会成为正确的选择，集群会慢慢成熟。目前来说，这个技术还是分配在几个不同的公司当中，我们的公司比较关注于自动的分片。MySQL上面进行自动的分片，我们觉得这个是可行的。另外，集群将在以后会大有作为，但是不是现在。现在集群技术目前来说，对数据来说还是有各种问题的，还是要等个五到十年才能硬化。
原来有一个单片的系统，我们开始进行分片的系统，转为一个基于服务的架构。有几个不同的原因，因为规模不断扩大的时候，会有越来越多连接上限，不断达到连接上限。还需要把所有的盒子连接在一起，连接的上限也是一个很大的问题。比如说100多个ATI要连上缓存的服务器，使到服务器瘫痪，而且功能要进行隔离和分离，比如说把某些服务进行分区。当然，这也是我们继续做的方向，帮助我们清理系统。
同时，安全的隔离也是很重要的，因为安全性很有方法。因为隔离之后有安全性了。如果在一个单片或者非常复杂的环境中很难跟踪的，最重要在未来不断扩大团队的人数，现在有很多的工程师，随着用户的增加、人力也要增加。除了提供基于服务的架构，确保架构简单。现在不断招人，现在的工程师招人绝对是简单易用的，隔离开来区别对待，这样工程师不用面对整套的大摊子，工程师上手非常容易的。
最后一个跟大家分享的经验，要保持乐趣。
工作当中有很多压力，每天晚上熬夜加班肯定不好玩，如果网站运行非常顺畅，带来大量的满足。一定要让工作保持乐趣，而且让这一切能够井井有条。
