📋 案例分析
掌握系统架构设计师案例分析题的解题方法
🔴 考试重点
案例分析重点考查架构设计实际应用能力，需要结合理论知识分析实际问题！
考试概述
题目特点
实际场景
基于真实的系统架构设计场景
综合性强
涉及多个知识领域的综合应用
分析能力
考查问题分析和解决能力
设计思维
考查架构设计思维和方法
常考主题
解题技巧
阅读技巧
- • 先读问题，带着问题读案例
- • 标记关键信息和技术要求
- • 理解业务背景和系统现状
- • 识别问题和挑战
答题技巧
- • 运用架构设计理论框架
- • 结构化回答问题
- • 理论联系实际
- • 注意时间分配
时间分配
答题要点
- • 明确问题的核心要求
- • 使用专业术语和概念
- • 提供具体的解决方案
- • 说明设计的优缺点
真题解析
案例一：电商平台架构设计
2023年下半年真题
案例背景
某公司要开发一个大型电商平台，预计日活跃用户100万，峰值并发10万。系统需要支持商品展示、用户管理、订单处理、支付、库存管理等功能。要求系统具有高可用性、高性能和可扩展性。
问题
- 请设计该电商平台的整体架构，并说明各层的职责。
- 针对高并发场景，请提出具体的优化策略。
- 如何保证系统的高可用性？
解题思路
- • 采用分层架构：表示层、业务层、数据层
- • 使用微服务架构拆分业务模块
- • 引入缓存、负载均衡、CDN等技术
- • 实现数据库读写分离和分库分表
- • 部署集群和实现故障转移
案例二：分布式系统设计
2023年上半年真题
案例背景
某互联网公司需要设计一个分布式消息系统，支持高并发消息发送和接收。系统需要保证消息的可靠传递，支持消息持久化，并能处理网络分区等故障情况。预计日处理消息量达到10亿条。
问题
- 请分析该分布式消息系统面临的主要挑战，并说明CAP定理在此场景下的应用。
- 设计消息系统的整体架构，包括消息生产者、消息队列、消息消费者等组件。
- 如何保证消息的可靠传递？请提出具体的技术方案。
- 针对网络分区故障，应该采用什么策略？
详细解答
问题1：主要挑战和CAP定理
- • 高并发处理：需要支持大量并发连接和消息处理
- • 数据一致性：保证消息不丢失、不重复
- • 系统可用性：7×24小时不间断服务
- • 分区容错：网络故障时系统继续工作
- • CAP选择：消息系统通常选择AP，保证可用性和分区容错性，采用最终一致性
问题2：整体架构设计
- • 生产者集群：负载均衡，支持批量发送
- • Broker集群：消息存储和转发，支持分区和副本
- • 消费者集群：消息消费，支持消费者组
- • 协调服务：ZooKeeper管理集群元数据
- • 监控系统：实时监控系统状态和性能
问题3：消息可靠传递
- • 生产者确认：ack机制确保消息成功发送
- • 消息持久化：写入磁盘，支持副本机制
- • 消费者确认：手动提交offset，确保消息被处理
- • 重试机制：失败重试，死信队列处理
- • 幂等性：消息去重，防止重复处理
问题4：网络分区策略
- • 多副本机制：数据在多个节点存储副本
- • 选举机制：Leader选举保证服务可用
- • 脑裂处理：过半数机制防止脑裂
- • 故障转移：自动切换到可用节点
- • 数据同步：分区恢复后数据同步
案例三：微服务架构设计
2022年下半年真题
案例背景
某传统企业的单体应用系统面临性能瓶颈和维护困难的问题。系统包含用户管理、订单处理、库存管理、支付处理等模块。公司决定将其重构为微服务架构，以提高系统的可扩展性和可维护性。
问题
- 请分析单体架构的主要问题，并说明微服务架构的优势。
- 如何进行服务拆分？请提出服务拆分的原则和方法。
- 设计微服务间的通信机制，包括同步和异步通信。
- 如何处理分布式事务？请提出具体的解决方案。
解题要点
单体架构问题
- • 技术栈单一，难以采用新技术
- • 部署困难，影响范围大
- • 扩展性差，无法按需扩展
- • 团队协作困难
- • 故障影响整个系统
微服务优势
- • 技术多样性
- • 独立部署
- • 按需扩展
- • 团队自治
- • 故障隔离
评分标准详解
评分维度
理论知识应用 (30%)
- • 架构理论掌握程度
- • 设计原则运用
- • 技术概念理解
问题分析能力 (25%)
- • 问题识别准确性
- • 分析思路清晰
- • 关键点把握
解决方案设计 (30%)
- • 方案可行性
- • 技术选型合理
- • 架构设计完整
表达组织能力 (15%)
- • 逻辑结构清晰
- • 语言表达准确
- • 条理性强
高分技巧
答题结构
- 问题分析：明确问题本质
- 理论依据：引用相关理论
- 解决方案：提出具体方案
- 优缺点分析：客观评价
- 总结建议：给出建议
加分要点
- • 使用专业术语
- • 结合实际案例
- • 考虑多种方案
- • 分析权衡取舍
- • 提及风险控制
练习题目
练习题一：云原生架构
某企业计划将传统应用迁移到云原生架构，需要考虑容器化、微服务、DevOps等技术。请分析云原生架构的核心特征，并设计迁移方案。
考查要点：
- • 云原生架构特征
- • 容器化技术
- • 微服务设计
- • CI/CD流程
- • 迁移策略
练习题二：数据湖架构
某大型企业需要构建数据湖来统一管理结构化和非结构化数据，支持实时和批处理分析。请设计数据湖的整体架构。
考查要点：
- • 数据湖概念
- • 存储架构
- • 数据治理
- • 处理引擎
- • 安全控制
练习题三：边缘计算架构
某IoT应用需要在边缘节点进行数据处理以降低延迟，同时与云端保持数据同步。请设计边缘计算架构。
考查要点：
- • 边缘计算概念
- • 边缘节点设计
- • 云边协同
- • 数据同步
- • 资源管理
练习题四：零信任架构
某金融企业要实施零信任安全架构，需要重新设计网络安全防护体系。请分析零信任架构的核心原则并设计实施方案。
考查要点：
- • 零信任原则
- • 身份验证
- • 访问控制
- • 网络分段
- • 持续监控