架构初探 | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营」笔记创作活动的第7天。

什么是架构

架构是一个很抽象的词，表示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。

没有最好的架构，只有最合适的。

举一个卖蛋糕的例子，最开始店比较小，只要自己来做蛋糕就可以（单机架构），如果生意很好，那么我们就需要雇佣更多的蛋糕师傅来帮助我们一起做蛋糕，这时我们可以把蛋糕师傅分为专门做慕斯的师傅、专门做肉松的师傅...，相当于进行了垂直切分（单体架构，分布式部署），而为了进一步提高做蛋糕的效率，我们可以把每一个步骤都抽象为更小的单元（服务），这样相当于进一步进行了水平切分（SOA，微服务架构），最终的架构如下：

企业级后端架构剖析

云计算：通过软件自动化管理，提供计算资源的服务网络，是现代互联网大规模数据分析和存储的基石。

• 它的基础是虚拟化技术和编排方案。
• 它的架构如下：
  • IaaS（使用房屋租赁平台而不是买房子）
  • PaaS（使用全包而不是清包）
  • SaaS（雇佣培训过的师傅而不是从零培训）
  • FaaS（使用蛋糕机批量生产而不是纯手工制作）

云原生：云原生计算的简称，它是云计算发展到现在的一种形态。它的代表技术有：

• 弹性资源（分为计算资源和存储资源）
• 微服务架构（RPC和HTTP）
• DevOps（结合自动化流程，提高软件开发和交互的效率）
• 服务网格（微服务之间通讯的中间层）

企业级后端架构的挑战

挑战：在基础设施层面物理资源是有限的，资源利用率受限于部署服务，用户层面网络通信开销较大，网络抖动导致运维成本提高，异构环境下，不同实例资源水位不均。

企业级开发有以下的方式来解决上述挑战：

• 离在线资源并池ing（混合资源池，根据时间变化，动态调整离线资源池和在线资源池所占的比例）
• 自动缩扩容（利用在线业务潮汐性自动扩缩容）
• 微服务亲和性部署（将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通信）

• 流量治理（基于微服务中间件&服务网格）
• CPU水位负载均衡（打平异构环境算力差异，为自动扩缩容提供正向输入）

后端架构实战

本部分主要解决上面的CPU水位负载均衡的问题

上图为该问题的概述，服务网格数据面支持带权重的负载均衡策略；注册中心存储了所有容器的权重信息；宿主机能提供容器的资源使用情况和物理资源信息(如 CPU 型号等)

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如何做架构设计：

• 需求先行。弄清楚要解决什么问题
• 业界调研。业界都有哪些解决方案可供参考
• 技术选型。内部/社区都有哪些基础组件
• 异常情况。考虑清楚 xxx 不行了怎么办