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開發者們大家好，如果您正在準備軟體工程面試，那麼您必須準備系統設計面試。大多數人都在這個領域掙扎，但學習系統設計並不容易。
過去，我分享過幾個系統設計面試問題，例如如何設計 WhatsApp 或 Facebook Messenger或系統設計概念問題API Gateway vs Load Balancer 之間的差異、水平與垂直擴展、 正向代理與反向代理。今天，我將分享一個有關 Zoom 架構的系統設計案例研究，您可以閱讀該案例以學習有用的課程。
憑藉其用戶友好的介面和高品質的視訊通話，Zoom 已成為家喻戶曉的名字，尤其是在 COVID-19 大流行期間。
正如我們許多人在封鎖期間發現的那樣，即使在行動網路上，Zoom 的視訊通話品質也非常出色。
但他們是如何做到的呢？嗯，它提供了有關係統設計的很好的課程，我們將在本文中找到它。
順便說一句，如果您正在準備系統設計面試並想深入學習系統設計，那麼您還可以查看ByteByteGo 、 Design Guru 、 Exponent 、 Educative 、 Codemia.io 、 InterviewReddy.io和Udemy等網站，其中有很多很棒的系統設計課程
Zoom 架構如下
Zoom 如何支援每天超過 3 億次的視訊通話
以下是Zoom 如何支援每天 3 億次視訊通話，以及其軟體設計架構的主要經驗教訓。
1. 自適應串流媒體實現高效視訊質量
Zoom 使用自適應串流媒體根據裝置類型和頻寬調整視訊解析度。
這種技術稱為可擴展視訊編碼 (SVC)，它將單一視訊串流劃分為分層結構，每個分層代表不同的解析度。
客戶端僅解碼必要的層，從而減少頻寬使用和伺服器 CPU 負載。
課程：使用 SVC 的自適應串流透過根據即時條件優化資源使用來確保可擴展性和低延遲。
參考 --- https://www.mdpi.com/2071-1050/13/8/4541
2. 視訊處理與路由分離
Zoom 將視訊串流處理與路由分開，在客戶端而不是伺服器處理串流。
這種方法避免了伺服器過載並增強了可擴展性。
教訓：將處理任務卸載到客戶端可以減少伺服器負載並提高系統可擴展性。
3.低延遲多媒體路由
Zoom 將每位參與者的單獨視訊串流傳送到客戶端，因此無需伺服器端轉碼。
多媒體路由器找到最佳網路路徑，確保低延遲。
經驗教訓：高效率的路由機制和避免伺服器端轉碼可提高效能並減少延遲。
4. 監控服務品質 (QoS)
Zoom 用戶端透過測量封包遺失和延遲來監控 QoS。專有演算法優化視訊串流，即使網路存在變化，也能確保最佳的使用者體驗。
教訓：持續監控和自適應演算法對於在波動的網路條件下保持高品質視訊串流至關重要。
5. 網路意識和協定靈活性
Zoom 使用 UDP 來實現更快的資料傳輸，並使用 TCP、HTTPS 和 HTTP 作為後備。
此靈活性可確保在不同網路條件下獲得一致的使用者體驗。
教訓：利用多種網路協定和後備選項可確保可靠且適應性強的視訊通話效能。
參考 --- https://www.geeksforgeeks.org/user-datagram-protocol-udp/
6. 小型會議的點對點連接
對於只有兩個參與者的視訊通話，Zoom 使用點對點連接，減少伺服器負載並提供低延遲。
經驗教訓：點對點連線是最小化伺服器使用率並增強小規模互動效能的有效方法。
7. AWS 上的微服務架構
Zoom 在AWS上執行微服務，允許靈活且可擴展的後端操作。該架構支援快速擴展和可靠的服務交付。
教訓： AWS 等可擴展雲端平台上的微服務架構可實現靈活性和高效的資源管理。
8. 基於鄰近度的伺服器連接
Zoom 用戶端連接到最近的資料中心，最大限度地減少延遲並提高通話品質。
會議區域群組伺服器由區域控制器管理。
經驗教訓：基於鄰近度的伺服器連線和戰略伺服器分組可提高效能和可靠性。
9. 簡單高效的架構設計
Zoom 的架構專為視訊串流而設計，注重簡單性和效率。
這種設計理念有助於其順利處理大量流量的能力。
教訓：保持架構簡單並專注於核心功能可確保效率和可擴展性。
10. 透過預測資源管理實現可擴展性
Zoom 的架構旨在擴展、預測使用者需求並動態調整資源分配。
即使在高峰使用時間，這也能確保一致的性能。
教訓：預測性資源管理和動態擴展對於有效處理龐大的用戶群和不斷變化的需求至關重要。
最佳系統設計訪談資源
而且，這裡列出了最好的系統設計書籍、線上課程和練習網站，您可以查看這些書籍，以便更好地為系統設計面試做好準備。
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DesignGuru 的 Grokking 系統設計課程：一個互動式學習平台，提供實作練習和真實場景，以增強您的系統設計技能。
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Codemia.io ：這是另一個練習面試系統設計問題的好平台。它有超過 120 多個系統設計問題，其中許多是免費的，並且還有解決這些問題的適當結構。
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Alex Xu 的《系統設計面試》 ：本書深入探討了系統設計概念、策略和麵試準備技巧。
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Martin Kleppmann 的「設計資料密集型應用程式」 ：綜合指南，涵蓋了設計可擴展且可靠的系統的原則和實踐。
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LeetCode 系統設計 標籤：LeetCode 是一個受歡迎的技術面試準備平台。 LeetCode 上的系統設計標籤包含各種練習問題。
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GitHub 上的「系統設計入門」 ：精選的資源列表，包括文章、書籍和影片，可幫助您準備系統設計面試。
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Educative 的系統設計課程：一個互動式學習平台，提供實作練習和真實場景，可增強您的系統設計技能。
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高可擴展性部落格：該部落格包含有關高流量網站和可擴展系統架構的文章和案例研究。
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YouTube 頻道：請參閱「Gaurav Sen」（前 Google 工程師、 InterviewReddy.io創辦人）和「Tech Dummies」等頻道，以取得有關係統設計概念和麵試準備的深刻影片。
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ByteByteGo ：Alex Xu 的一本現場書籍和課程，用於系統設計面試準備。它包含《系統設計訪談》第 1 捲和第 2 卷的所有內容，並將隨即將推出的第 3 卷進行更新。
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Exponent ：一個專為面試準備的網站，特別是針對亞馬遜和谷歌等 FAANG 公司，他們還有很棒的系統設計課程和許多其他材料，可以幫助您破解 FAAN 面試。
image_credit - ByteByteGo
請記住透過參與實際專案和參加模擬面試將理論知識與實際應用結合。不斷的練習和學習無疑會提高你在系統設計面試中的熟練程度。
結論
Zoom 的軟體設計架構為建立可擴展、可靠且高效的視訊會議平台提供了寶貴的見解。透過利用自適應流、分離處理和路由以及採用強大的網路協議，Zoom 可確保每天為數百萬用戶提供高品質的視訊通話。
Zoom 架構的這些經驗教訓為開發可擴展且高效的軟體解決方案提供了路線圖。
有關 Zoom 架構的進一步閱讀和更多詳細訊息，請查看下面的參考資料。如果您發現本文有用，請考慮與對系統設計有興趣的人分享。
這裡還有一個很好的影片，解釋了 Zoom 的可擴展軟體架構
https://www.youtube.com/watch?v=CgriozF\_U20
參考：
參考 - https://www.lavivienpost.com/how-zoom-works-architecture/
祝福您的系統設計之旅一切順利。
如果您還沒有閱讀過，這裡有一些您可能會喜歡的我的系統設計文章
原文出處：https://dev.to/somadevtoo/10-scalability-lessons-from-zooms-software-architecture-6g3
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