IT系统架构面试题及答案

2026年IT系统架构面试题及答案一、单选题（共5题，每题2分）1.题干：在设计高可用分布式系统时，以下哪种负载均衡策略最适合对实时性要求极高的应用场景？A.轮询（RoundRobin）B.最少连接（LeastConnections）C.IP哈希（IPHash）D.加权轮询（WeightedRoundRobin）答案：B解析：最少连接策略会动态选择当前连接数最少的节点，适合高并发、实时性要求高的场景，如在线交易系统。轮询和加权轮询无法根据后端负载调整，IP哈希可能导致会话固定问题。2.题干：微服务架构中，服务间通信最常用的异步消息队列是哪种？A.HTTPRESTAPIB.RPC（远程过程调用）C.MQTTD.AMQP（高级消息队列协议）答案：D解析：AMQP（如RabbitMQ、Kafka）支持可靠消息传递、事务和延迟消息，适合微服务解耦。MQTT适合物联网，RPC同步调用，RESTAPI不适合高并发异步场景。3.题干：对于金融行业的核心交易系统，以下哪种数据库架构最能保证数据一致性和高并发性能？A.分区表（PartitionedTable）B.读写分离（Read/WriteSplitting）C.分布式数据库（DistributedDatabase）D.主从复制（Master-SlaveReplication）答案：C解析：分布式数据库（如TiDB、CockroachDB）通过多副本和分布式事务（如Paxos/Raft）实现高可用和强一致性，金融交易场景优先考虑。读写分离和主从复制存在单点瓶颈。4.题干：在设计无状态服务时，以下哪项是防止缓存雪崩（CacheAvalanche）的最佳实践？A.使用短时效缓存B.为热点数据设置长时效缓存C.增加缓存预热机制D.减少缓存依赖答案：C解析：缓存预热通过部署时加载热点数据，避免因缓存失效导致后端系统雪崩。短时效缓存无法解决雪崩问题，长时效缓存会延迟雪崩，减少依赖是被动方案。5.题干：云原生架构中，用于服务发现和配置管理的工具是？A.NginxB.ConsulC.ELKStackD.Prometheus答案：B解析：Consul提供服务注册发现、健康检查和配置分发，云原生场景首选。Nginx是反向代理，ELK是日志系统，Prometheus是监控。二、多选题（共5题，每题3分）1.题干：设计高可用数据库集群时，以下哪些措施能提升容错能力？A.多副本同步（Multi-ArityReplication）B.异地多活（Active-ActiveMulti-Region）C.自动故障切换（Auto-Failover）D.数据压缩（DataCompression）答案：A、B、C解析：多副本同步防单点故障，异地多活提升跨区域容灾能力，自动故障切换减少人工干预。数据压缩与可用性无关。2.题干：Kubernetes（K8s）中，以下哪些组件属于控制平面？A.etcdB.APIServerC.KubeletD.Scheduler答案：A、B、D解析：控制平面包括etcd（存储配置）、APIServer（服务入口）、ControllerManager（管理控制器）和Scheduler（任务调度）。Kubelet是节点代理，属于工作负载。3.题干：微服务架构中，以下哪些设计模式能提升系统可伸缩性？A.裂变式架构（Sharding）B.事件驱动架构（Event-DrivenArchitecture）C.限流熔断（RateLimiting&CircuitBreaker）D.服务降级（ServiceDegradation）答案：A、B解析：裂变式架构通过分片将数据分散，事件驱动架构解耦系统，均可提升伸缩性。限流熔断和降级是容错措施，非伸缩方案。4.题干：在设计分布式事务时，以下哪些方案能保证最终一致性？A.TCC（Try-Confirm-Cancel）B.Saga模式C.可靠消息最终一致性D.2PC（两阶段提交）答案：B、C解析：Saga通过本地事务+补偿事务实现最终一致性，可靠消息模式通过消息保证幂等性。TCC和2PC是强一致性方案，2PC因同步阻塞不被云原生场景采用。5.题干：无状态服务架构中，以下哪些组件是关键？A.服务注册中心B.配置中心C.负载均衡器D.数据库连接池答案：A、B、C解析：无状态服务依赖注册中心实现服务发现，配置中心动态更新配置，负载均衡器分发请求。数据库连接池是状态化组件，需集中管理。三、简答题（共5题，每题4分）1.题干：简述分布式系统中的CAP理论及其应用场景。答案：CAP理论指分布式系统在一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（PartitionTolerance）中最多只能同时满足两项。-一致性：所有节点数据实时同步。-可用性：系统持续响应请求。-分区容错性：网络分区时仍能运行。应用场景：-金融交易：选CP（如区块链，牺牲可用性）。-社交平台：选AP（如缓存，牺牲一致性）。-云存储：选AP（如AWSS3，通过最终一致性实现）。2.题干：解释微服务架构中的“服务网格（ServiceMesh）”作用及其核心组件。答案：服务网格通过代理（如Istio、Linkerd）实现服务间通信的透明化，核心作用包括：-流量管理：负载均衡、熔断、重试。-安全通信：mTLS加密。-可观测性：链路追踪、指标监控。核心组件：-sidecar代理：处理服务通信。-控制平面：配置分发、策略执行。3.题干：设计一个支持百万级QPS的秒杀系统架构，需考虑哪些关键点？答案：秒杀系统架构需关注：-流量削峰：CDN预热、队列异步处理。-数据库优化：索引优化、分库分表、本地缓存（Redis）。-分布式锁：分布式事务或乐观锁（如RedisLua脚本）。-限流降级：令牌桶算法、服务降级。4.题干：解释云原生架构中“不可变基础设施”的概念及其优势。答案：不可变基础设施指系统组件（容器、服务器）一旦部署即不可修改，需通过重建替换。优势：-安全：避免配置漂移和后门风险。-可重复性：一键部署确保环境一致。-快速迭代：通过Docker镜像快速更新。5.题干：如何设计一个支持全球用户的高延迟网络架构？答案：高延迟架构设计要点：-CDN节点下沉：将缓存至离用户最近区域。-边缘计算：在靠近用户侧处理计算任务。-延迟感知路由：动态选择最优路径。-多区域同步：通过gRPC或MQ保证跨区域一致性。四、论述题（共2题，每题10分）1.题干：结合实际案例，论述分布式事务解决方案的选型与权衡。答案：分布式事务方案选型需考虑业务场景：-强一致性场景（金融、订单）：-2PC：严格一致性，但同步阻塞，适合小规模系统。-可靠消息最终一致性：如RocketMQ，通过消息确认机制保证。-最终一致性场景（电商、社交）：-Saga：本地事务+补偿，适合长链路。-TCC：对称补偿，性能高但实现复杂。案例：-支付宝订单支付：使用可靠消息最终一致性。-微信转账：采用2PC变种（三阶段提交）。2.题干：论述无状态服务架构的优缺点及适用场景，并对比有状态服务。答案：无状态服务优点：-伸缩性：易水平扩展，适合高并发场景。-容错性：单点故障不影响全局。-微服务解耦：服务间依赖最小化。缺点：-状态管理复杂：需外部存储（Redis、MQ）。