Step 1 - 明确需求
以下是一些可供参考的讨论点：
- 主要特性是什么？=> 支持上传和下载文件，文件同步，以及通知。
- 移动端 or web应用 or both ? => both。
- 支持哪些文件类型？=> 所有类型。
- 文件需要加密存储吗？=> 需要。
- 文件大小有限制吗？=> 不超过10GB。
- 日活多少？=>1000万。
这里以下列需求作为设计目标：
- 上传文件。
- 下载文件。
- 多端自动同步。
- 文件历史记录。
- 文件分享。
- 当文件被修改，删除，或被共享给你时，发送推送消息。
以下特性暂不支持：
- 文档在线协作。
除以上需求外，非功能性需求也要得到保证：
- 可靠性，绝不能导致数据丢失。
- 快速同步。
- 带宽友好，不能太占用带宽。
- 可扩展，能够支持大流量并发。
- 高可用性，即使服务器掉线，用户也需要能够使用部分功能，比如编辑本地文件。
规模预估：
- 假设应用有5000万注册用户以及1000万日活用户。
- 每位用户有10GB免费使用空间。
- 假设用户平均每天上传2个文件，文件平均大小为500KB。
- 读写比例为1：1。
- 总空间占用：5000万 * 10GB = 500PB。
- 上传QPS：1000万 * 2 / 24 / 3600 ~= 240
- 峰值上传QPS：QPS * 2 = 480
Step 2 - 高阶设计
从单服务器开始，逐渐将系统拓展到支持百万级用户。单服务器设计如下：
- 一台服务器用于上传和下载文件。
- 一个数据库用于保存元数据，比如用户配置，登录信息，文件信息等。
- 一个文件存储系统用于存储文件。
简单地使用一台Apache web服务器和MySql数据库，以及一个本地路径 drive/ 作为根目录即可实现上面的系统。在 drive/ 目录下，每个用户对应一个文件夹，每个文件夹存储对应用户的文件，文件名与用户上传的原始文件名相同。以下是这个系统的示例：
API设计
主要需要3个API：上传文件，下载文件，获取文件历史 。
1. 上传文件
包含两种上传：
- 简单上传，适合小文件
- 断点重传，适合大文件
以下是一个断点重传的API示例：
https://api.example.com/files/upload?uploadType=resumable
包含上传类型和本地文件数据两个参数。
一次断点重传的流程如下：
- 发送初始请求以获取重传URL。
- 上传文件，监测上传进度。
- 如果上传被打断，则恢复传输。
2.下载文件
示例API: https://api.example.com/files/download
参数：
- path: 文件路径
示例参数：
{
"path": "/recipes/soup/best_soup.txt"
}
3.获取文件历史记录
示例API: https://api.example.com/files/list_revisions
参数：
- path: 文件路径
- limit: 返回的最大历史记录数
以上所有的API都需要支持HTTPS，以保证数据是加密传输。
多服务器设计
与其自建服务器分片与复制，不如将数据存储交给现有的云服务商来实现，这样可以借助云服务商成熟的服务和多数据中心来保障数据安全。以Amazon S3为例，Amazon S3支持同数据中心内的数据库复制和跨数据中心的数据库复制，通过将数据在多地进行冗余备份，可以有效保证数据安全及服务可用。
除了多地备份外，以下措施也必不可少：
- 负载均衡：增加负载均衡以平均分布网络流量，以及容错。
- Web服务器集群：根据流量动态添加或删除服务器。
- 元数据库：将数据库独立出来，以避免单点故障，同时，使用分片和数据库复制技术，以实现可用性和扩展需求。
- 文件存储：使用Amazon S3来存储文件，为了保证可用性和可靠性，可以将文件在两地进行冗余备份存储。
经过以上措施的优化后，系统设计调整如下：
同步冲突
当两个用户同时修改了同一个文件时，冲突发生。这里我们以第一次修改提交为准，第二次提交被视为冲突，如下：
当用户2收到冲突通知时，服务器会一并返回服务器上最新的版本，由用户2自己来解决冲突。