架构初探 | 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 9 天

初识架构

• 定义（在实现软件的多条路中选择一条最好的）
  • 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
• 重要性
  • 地基没打好，大厦容易倒
  • 地基坚实了，大厦才能盖得高
  • 站在巨人肩膀上，才能看得远
• 演变思路
  • 蛋糕越来越大，一口吃不下始终要切分
    • 竖着切（垂直切分）：一个扛不住就多个来抗
    • 横着切（水平切分）：解耦，强化模块独立性
• 分类
  • 单机架构
    • 把所有功能实现在一个进程里，部署在一台机器上
    • 优点
      • 简单
    • 缺点
      • C10K 问题
      • 运维需要停服
  • 垂直切分：单体架构，垂直应用架构
    • 单体采用分布式部署
    • 垂直按应用垂直切分业务
    • 优点
      • 水平扩容
      • 运维不需要停服
    • 缺点
      • 职责太多，开发效率不高
      • 爆炸半径大
  • 水平切分：SOA 结构，微服务结构
    • 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
    • 微服务架构：SOA 的去中心化演进方向
    • 问题
      • 数据一致性
        • 装货台共交付了多少蛋糕?
      • 高可用
        • 这么多师傅, 如何合作?
      • 治理
        • 烤箱坏了，怎么容灾?
      • 解耦 vs 过微
        • 运维成本高了，值当么?

企业级后端架构剖析

• 云计算
  • 定义：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
    • laas (lnfrastructure 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
  • 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
  • 弹性资源
    • 弹性计算资源
      • 服务资源调度
        • 微服务: 和面、雕花
        • 大服务: 烤箱
      • 计算资源调度
        • 在线: 热销榜单
        • 离线: 热销榜单更新
      • 消息队列
        • 在线: 削峰、解耦
        • 离线: 大数据分析
    • 弹性存储资源（将存储资源当成服务一样）
      • 经典
        • 对象: 宣传视频
        • 大数据: 用户消费记录
      • 关系型数据库
        • 收银记录
      • 元数据
        • 服务发现: 蛋糕店通讯录
      • NoSQL
        • KV: 来个 xx 蛋糕
  • Devops
    • 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（RESTful API）
      • RPC (Thrift, gRPC)（远程过程调用）
    • 比较维度
      • 性能
      • 服务治理
      • 协议可解释性
  • 服务网络
    • 定义（sevice 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
    • 和 RPC/HTTP 框架相比
      • 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

• 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