架构基础｜青训营笔记

什么是架构

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 七 天

1.1 定义

• 架构，又称软件架构
  • 是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

1.2 单机

• 软件系统需要具备对外提供服务，单机，就是把所有功能都实现在一个进程里，并部署在一台机器上

1.3 单体、垂直应用｜垂直切分

• 单体架构：分布式部署
• 垂直应用架构：按应用垂直切分
• 单体
  • 优点
    • 水平扩容
    • 运维不需要停服
  • 问题
    • 职责太多，开发效率不高
    • 爆炸半径大

1.4 SOA、微服务｜水平切分

• SOA(Service-oriented Architecture)
  • 将应用的不同功能单元抽象为服务
  • 定义服务之间的通信标准

企业级后端架构剖析

2.1 云计算

• 概念：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熟悉分析和存储的基石
• 基础
  • 虚拟化技术
  • 编排方案
• 架构
  • IaaS
  • PaaS
  • SaaS
  • FaaS

2.2 云原生

• 弹性计算资源类型
  • 服务资源调度
  • 计算资源调度
  • 消息队列
• 弹性存储资源类型
  • 经典
  • 关系型数据库
  • 原数据
  • NoSQL
• DevOps
  • DevOps是云原生时代软件交付的利器，贯穿整个软件开发周期
  • 结合自动化流程，提高软件开发，交付效率
• 微服务架构
  • 通信标准
    • HTTP
    • RPC
  • 微服务中间件
    • 性能
    • 服务治理
    • 协议可解释性
• 服务网络
  • 服务网格
    • 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
  • 相较于RPC/HTTP框架
    • 异构系统治理统一化
    • 与业务进程解耦，生命周期易管理

企业级后端架构的挑战

3.1 离在线资源并池

• 核心收益
  • 降低物理资源成本
  • 提供更多的弹性资源，增加收入
• 在线业务的特点
  • IO密集型为主
  • 潮汐性，实时性
• 离线业务的特点
  • 计算密集型占多数
  • 非实时性

3.2 自动扩缩容

• 核心收益
  • 降低业务成本
• 利用在线业务潮汐性自动扩缩容

3.3 微服务亲合性部署

• 核心收益
  • 降低业务成本
  • 提高服务可用性
• 将满足亲合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

3.4 流量治理

• 核心收益
  • 提高微服务调用容错性
  • 容灾
  • 进一步提高开发效率，DevOps发挥到极致
• 熔断、重试
• 单元化
• 复杂环境（功能、预览）的流量调度

3.5 CPU水位负载均衡

• 核心收益
  • 打平异构环境算力差异
  • 为自动扩缩容提供正向输入
• IaaS
  • 提供资源探针
• 服务网格
  • 动态资源均衡