这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第3篇笔记。
1、架构基础
- 架构定义：有关软件整体结构与组件的抽象描述，用于指导软件系统各个方面的设计
- 常见软件架构
- 单机：所有功能都实现在一个进程里，进程部署在单台机器上，运维时需要停服
- C10K问题（Concurrent 10,000 Connection）：服务器如何支持10K个并发连接，进行高性能网络编程。解决方式：采用IO复用模型epoll方法，在调用返回时，只给应用提供发生了状态变化的文件句柄，不需要轮询fd（文件描述符）
- 单机架构瓶颈：
- 需要大量进程 / 线程作为处理单元，需要占用大量内存空间
- 进程 / 线程切换，系统调度代价高
- 解决方案：采用协程（Routine），一个线程中，存在多个协程。协程实现如Go语言的轻量级线程Goroutine。协程由程序控制，在用户态中执行，在线程的基础上通过分时复用的方式运行多个协程
- 协程适用场景：IO密集型任务，异步IO型任务（异步IO型任务包括：主动查询是否有数据；被动监听是否有数据状态）
- 单体：分布式部署，进程部署在多台机器上，具备水平扩容能力（添加更多服务器），运维不需要停服
- CAP理论：一个分布式系统最多只能同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition tolerance）三项中的两项
- 一致性：所有节点同时看到相同的数据
- 可用性：读写总是成功的
- 分区容错性：尽管任意消息存在丢失或部分系统存在故障，系统继续运行
- CAP理论：一个分布式系统最多只能同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition tolerance）三项中的两项
- 垂直应用：单体架构基础上，将进程按照应用垂直切分开的单体，在一定程度上减少了后端进程职责
- 面向服务型架构（SOA，Service Oriented Architecture）：将进程按照不同的功能单元进行抽象，拆分为服务。SOA为服务间通信提供标准，采用重量级协议，如SOAP及其他WS标准
- 微服务（Micro-Service）：SOA的去中心化的演进，每个服务都有自己的数据模型和数据库
- 注意事项：
- 数据一致性
- 高可用
- 治理、容灾
- 解耦 vs. 过微
- 权衡运维成本 架构演进方式：业务需求量逐渐增大、系统逐渐复杂
- 注意事项：
- 水平切分：分层 / 模块化
- 垂直切分：分布式
2、微服务的部署方式
- 虚拟机
- 容器
- 解决了应用程序运行环境依赖
- 实现计算资源、网络、存储的隔离
- 提高部署密度和计算资源的利用率
- 无服务器模式（Serverless）：由开发者实现的服务端逻辑运行在无状态的计算容器中，由事件触发，完全被第三方管理
- 无需管理基础设施
- 事件驱动
- 自动化构建部署
- 无服务器计算 = FaaS + BaaS（Function as a Service + Backend as a Service）
- DevOps：贯穿整个软件开发周期
- 敏捷开发
- CI / CD（Continuous Integration / Continuous Delivery，持续集成 / 持续交付）：实现应用开发中高度持续自动化和持续监控
- 服务网格（Service Mesh）：微服务之间通信的中间层，一个高性能的四层网络代理，数据平面代理与业务进程采取进程间通信的模式，将流量层面的逻辑（包含治理）与业务进程解耦
- 业务与治理解耦，生命周期易于管理
- 异构系统的治理统一化
- 具有复杂治理能力
