这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第16天

架构定义解析

什么是架构

• 是有关软件整体结构与组件的抽象描述
• 用于知到软件系统各方面的设计
• 架构在方向选择上起着至关重要的指导作用

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
• 演进
  • 如何提供更大量的服务？
    • 多雇佣几个蛋糕师傅

单体、垂直应用|垂直切分

分布式部署

垂直应用架构：按照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
• 演进
  • 如何提高效率？
    • 分工合作

SOA、微服务|水平切分

SOA：

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
3. 微服务框架：SOA的去中心化演进方向

问题：

• 数据一致性
• 高可用
  • 各功能单元怎么合作
• 治理
  • 怎么容灾
• 解耦vs过微
  • 运维成本高了，合适吗？

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熟悉分析和存储的基石

• 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：以蛋糕店为例子
  • IaaS (Infrastructure)
    • 买房子 vs 租赁平台
  • PaaS (Platform)
    • 装修清包 vs 装修全包
  • SaaS (Software)
    • 从零培新 vs 雇佣培训过的师傅
  • Faas (Function)
    • 纯手工制作 vs 蛋糕机批量生产

云原生

为各种组织在公有云，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

• 弹性资源
  • 虚拟化容器
  • 快速扩缩容
• 微服务架构
  • 业务功能单元解耦
  • 统一的通信标准
• 服务网格
  • 业务与治理解构
  • 异构系统的治理统一化
  • 复杂治理能力
• DevOps
  • 敏捷开发
  • VI/CD

企业级后端架构的挑战

问题

• 基础设施层面
  • 物理资源优先
    • 机器
    • 贷款
  • 资源利用率受制于部署服务
• 用户层面
  • 网路通信开销较大
  • 网络都懂导致运维成本提高
  • 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

• 提供更多弹性资源，增加收入

• 解决思路：离在线资源并池

• 在线业务特点

  • 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：利用在线业务茶洗性自动扩缩容

微服务亲和性部署

核心收益：

• 降低业务成本

• 提高服务可用性

• 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发挥到机制

基于微服务中间件&服务网格的流量治理

• 熔断，重试
• 单元化
• 复杂环境的流量调度

CPU水位负载均衡

核心收益:

• 打平异构环境算力差距
• 为自动扩缩容提供正向输入

解决速录：CPU水位负载均衡

• IaaS
  • 提供资源探针
• 服务网格
  • 动态负载均衡

小结

没有最好的架构，只有合适的架构

如何做架构设计

• 需求线性
• 业界调研
• 技术选型
• 异常情况

架构与工程师成长

• 技术经理
• 架构师