架构入门—谁动了我的蛋糕(下)| 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第4天

一、本堂课重点内容

  1. 什么是架构
  2. 企业级后端架构剖析
  3. 企业级后端架构的挑战
  4. 后端架构实战

二、详细知识点介绍

3. 企业级后端架构的挑战

3.1 问题

基础设施层面:

Q:我们总说,云是弹性的,也就是说,在用户的角度,云提供的资源是无限的。然而,云背后的物理资源是有限的。在企业级后端架构里,云如何解决近乎无限的弹性资源和有限的物理资源之间的矛盾?

Q:闲事的资源就这么空着呢?如何提高资源利用率,提高物理资源的价值转换率?

用户层面:

Q:上了云原生微服务后,服务之间的通信开销较大,应该如何做成本优化?

Q:微服务看起来没有那么美好,抖动导致的运维成本较高,如何解决?

Q:异构的物理环境应该对用户是透明的,如何屏蔽这些细节?

  • 基础设施层面
    • 物理资源是有限的
      • 机器
      • 带宽
    • 该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

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3.2 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

考虑到在线业务的潮汐性,物理资源的用量不是一成不变的。

解决思路:离在线资源并池,可以:

  • 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

优点:

  • 提高物理资源利用率
  • 提供更多的弹性资源

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3.3 微服务亲合性部署

微服务之间的通信成本较高,是否可以:

  • 形态上是微服务架构
  • 通信上是单体架构

亲合性部署,通过将微服务调用形态与资源调度系统结合,将一些调用关系紧密、通信量大的服务部署在同一个机器上,并且使用 IPC 代替 RPC 的方式,降低网络通信带来的开销

3.4 流量治理

Q:微服务之间的通信流量为什么需要治理?

Q:都有哪些常用的治理手段?

Q:微服务中心件和服务网格在其中扮演着怎样的角色?

3.5 屏蔽异构环境的算力差异

Q:基础设施层往往是个复杂的异构环境,比如,有些机器的 CPU 是英特尔的,而有些是 AMD 的。就算是同一个品牌,也可能是不同代际。如何将这些差异屏蔽掉,使用户尽可能不感知呢?

Q:什么情况下,我们觉得,服务需要扩容了?异构环境会对这个评判标准产生怎样的影响?

4. 后端架构实战

4.1 问题

如何设计一个根据主机层面的资源信息,实时进行流量调度的系统,打平不同宿主机异构环境的算力差异。

关键点:

  • 紧急回滚能力
  • 大规模
  • 极端场景

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三、课后作业

兰师傅蛋糕房要支持线上售卖了!请帮忙做整套系统的架构设计

设计需求:

  1. 多端支持

    1. 微信/支付宝小程序
    2. App
    3. 网页
  2. 使用云原生基础设施

  3. 用户画像很重要

  4. 积极参加妇女节/光棍节等活动

⚠️注意:  不需要考虑与做蛋糕相关服务的交互

四、总结

  1. 没有最好的架构,只有最合适的架构

  2. 做架构设计

    1. 先从需求出发。要满足什么样的需求?预期规模有多大?
    2. 做足够的业界调研。业界对于类似的需求是怎么做的?有无成熟的方案可以借鉴?直接拿来用有什么问题?
    3. 技术选型。涉及的技术组件是自研,还是使用开源的?
    4. 异常情况。任何时候,都不能做『输入合法』的假设。容灾能力一定要有
  3. 学好架构,是工程师成长的一个重要标志

五、参考文献