这是我参与【第五届青训营】伴学笔记创作活动的第十天。今天就写一下在青训营学的一些基础架构有关的理论知识。

后端开发之架构

什么是架构—定义

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。实现一个软件有很多种方法，架构在方法选择上起着至关重要的作用。

单机架构

优点：简单

缺点：运维需要停服、C10K probelm (不能支持多并发连接)

单体架构 + 垂直应用架构

优点：水平扩容、运维不需要停服

缺点：职责多，开发效率不高、爆炸半径大

SOA 架构 + 微服务架构

SOA：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：SOA 的去中心化演进方向。

问题

1. 数据一致性
2. 高可用（如何合作）
3. 治理
4. 解耦 vs 过微

企业级后端架构剖析

问题： 需要扩大规模，店面怎么盘，师傅怎么招，工作重心偏移等。

云计算

1. 定义：是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。

2. 基础：

   • 虚拟化技术
   • 编排方案

3. 架构：

   • IaaS ( 基础设施即服务 )
   • PaaS (平台即服务)
   • SaaS (软件即服务)
   • Faas (功能服务化)

云原生

弹性计算资源

1. 服务资源调度（微服务 vs 大服务）
2. 计算资源调度 （在线 vs 离线）
3. 消息队列 （在线 vs 离线）

弹性存储资源

1. 经典资源（对象， 大数据）
2. 关系数据库
3. 元数据
4. NoSQL

存储方法：将存储资源当成服务一样

DevOps

能结合自动化流程，提高软件开发、交付的效率。

微服务架构

微服务有关知识可以参考这篇文章： 【微服务 + RPC | 青训营笔记】 - 掘金 (juejin.cn)

通信标准：Http vs RPC

主要方案：交给框架，如 RPC 的 gRPC

服务网格（Service Mesh）

作用：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。

企业级后端架构的挑战

面临的问题

• 基础设施层面：

  1. 物理资源是有限的（机器 & 带宽）
  2. 资源利用率受制于部署服务

• 用户层面

  1. 网络通信开销较大
  2. 网络抖动运维成本增加
  3. 异构环境下，不同实例资源水位不均。

采取的措施

离在线资源并池

方案：根据潮汐性，对离线和在线资源进行分配，cpu分配实现隔离。

核心受益：降低物理资源成本、提供更多的弹性资源，增加收入。

自动扩缩容

方案：利用在线业务潮汐性自动扩缩容

核心受益：降低业务成本

微服务亲和性部署

方案：将满足亲和性条件的容器调度到一台宿主机上，微服务中间件与服务网格通过共享内存通信，动态流量调度。

核心受益：降低业务成本，提高服务可用性

流量治理

CPU水位负载均衡