初探架构 | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 10 天

架构概念

架构，又称软件架构，市有关软件整体结构与组件的抽象描述，也是用于指导软件系统各个方面的设计。也就是说，架构在实现软件的方法选择上起着至关重要的指导作用。

实例

云原生技术为组织（公司）在公有云，自由云，混合云等新型的动态环境中，构建和运行可弹性拓展的应用提供了可能。

弹性计算资源

• 服务资源调度

  • 微服务
  • 大服务

• 计算资源调度

  • 在线
  • 离线

• 消息队列

  • 在线：削峰，解耦
  • 离线：大数据分析

弹性存储资源

• 经典

  • 对象
  • 大数据

• 关系型数据库

• 元数据

• NoSQL

微服务架构

• 通信标准

  • HTTP（RESTful API）
  • RPC（Thrift，gRPC）

• 中间件

  • 性能
  • 服务治理
  • 协议可解释性

服务网络

• Service Mesh

  • 微服务之间通讯的中间层
  • 高性能网络代理
  • 业务代码与治理解耦

相比较于RPC/HTTP框架，拥有异构系统治理统一化、生命周期易管理的优点。

面临挑战

基础设施

物理资源是优先的，例如机器数量和带宽大小，这决定了计算能力。如何分配这些资源是一个非常重要的问题。

另外资源利用率还受制于部署服务

用户层面

由于不是本地，用户与服务的网络通信开销较大，网络抖动导致运维成本提高。另外，在异构环境下，不同的实力资源分配的也不均衡。

解决方案

混合离线和在线资源

• 收益

  • 降低物理资源成本
  • 提供更多的弹性资源，增加收入

• 在线业务特点

  • IO密集型为主
  • 潮汐性、实时性

• 离线业务特点

  • 计算密集型占多数
  • 非实时性

自动扩缩容

• 收益

  • 降低业务成本

• 做法

  • 利用在线业务的潮汐性（间歇）自动扩缩容

微服务亲和性部署

• 收益

  • 降低业务成本
  • 提高服务可用性

• 做法

  • 在满足亲和性条件的容器调度到一台宿主机
  • 微服务中间件与服务网格通过共享内存通信
  • 服务网格控制面实施灵活、动态的流量调度

流量治理

• 收益

  • 提高微服务调用容错性
  • 容灾
  • 进一步提高开发效率

• 做法

  • 基于微服务中间件&服务网络的流量治理
  • 熔断、重试
  • 单元化
  • 复杂环境的流量调度

CPU水位负载均衡

• 收益

  • 打平异构环境算力差异
  • 为自动扩缩容量提供正向输出

• 做法

  • 提供资源探针
  • 动态负载均衡