Go架构初探 | 青训营笔记

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Go架构初探 | 青训营笔记

什么是架构

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
  • 用于直到软件系统各个方面的设计

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

优点

  • 简单

问题

  • C10K Problem
  • 运维需要停服

单体、垂直应用|垂直切割

单体架构:分布式部署

垂直应用架构:按应用垂直切分的单体

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

SOA、微服务|水平切分

SOA(Service-Oriented Architecture)

  1. 将应用的不同功能单元抽象为服务
  2. 定义服务之间的通信标准

微服务架构:SOA的去中心化演进方向

问题

  • 数据一致性
  • 高可用
  • 治理
  • 解耦vs过微

小结

架构的演进初衷:好比做蛋糕

  • 需求量越来越大,终归要增加人手
  • 越做越复杂,终归要分工合作

架构的严禁思路:就像切蛋糕。蛋糕越来越大,一口吃不下终归要切分

  • 竖着切(垂直切分)
  • 横着切(水平切分)

企业级后端架构剖析

云计算

云计算:是指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

基础

  • 虚拟化技术——整租vs合租
  • 编排方案——业主vs租赁平台

架构

  • IaaS(Infrastructure as a Service)——买房子vs房屋租赁平台
  • PaaS(Platform as a Service)——清包vs全包
  • SaaS(Software as a Service)——从零培训vs雇佣培训过的师傅
  • FaaS(Function as a Service)——纯手工制作vs蛋糕机批量生产

云原生

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

7.1.png

弹性计算资源类型:
  • 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
    • 离线
弹性存储资源类型:
  • 经典

    • 对象
    • 大数据
  • 关系型数据库

    • 记录
  • 元数据

    • 服务发现
  • NoSQL

    • KV
云原生之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

云原生之微服务架构

通信标准

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

微服务中间件RPC vs HTTP

  • 性能
  • 服务治理
  • 协议可解释性

云原生场景下,微服务大可不必在业务逻辑中实现符合通信标准的交互逻辑,而是交给框架来做

云原生之服务网格

服务网格(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

  • 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

问题

挑战

  • 基础设施层面

    • 物理资源是有限的

      • 机器
      • 带宽
    • 资源利用率受制于部署服务

  • 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

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

解决思路:离在线资源并池

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

自动扩缩容

核心收益

  • 降低业务成本

解决思路:自动扩缩容

  • 利用在线业务潮汐性自动扩缩容

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

解决思路:微服务亲合性部署

  • 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

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

解决思路:基于微服务中间件 & 服务网格的流量治理

  • 熔断、重试
  • 单元化
  • 复杂环境(功能、预览)的流量调度

CPU水位容载均衡

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

解决思路:CPU水位负载均衡

  • IaaS

    • 提供资源探针
  • 服务网格

    • 动态负载均衡

后端异构实战