这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 7 天，此次学习我了解了架构是什么，架构存在的必要性以及优缺点等等，下面是我的收获
架构初探
1.1 什么是架构
1.1.1 定义
架构—软件架构
- 是关于软件整体结构与组件的抽象描述
- 是用于指导软件系统各个方面的设计
通俗的来讲，架构相当于一张设计图纸
架构的重要性
- 没有设计好，房子容易塌
- 设计的很完美，房子就能盖的高盖的好
- 站在巨人的肩膀上，才能看得远
1.1.2 单机架构
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:
- 容易实现
问题:
- 运维需要停服
1.1.3 单体、垂直应用架构
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，分布式的优势
问题
- 职责太多，开发效率不高
- 爆炸半径大，一条线出问题了，整条线的产出都没有
1.1.4 SOA、微服务架构
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的去中心演进方向
此外微服务架构也存在一些问题，比如：数据一致性、高可用、治理、解耦和过微
1.1.5 小结
架构的演进初衷
- 需求量越来越大，就是需要服务越来越多
- 越来越复杂，需要细致化的分工合作
架构的演进思路
- 垂直切分（单体架构）
- 水平切分（微服务）
1.2 企业级后端架构剖析
1.2.1 云计算
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
-
IaaS(Infrastructure as a Service)
- 买房子 vs 房屋租赁平台
-
PaaS(Plaform 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
8.2.2 云原生
云原生技术为组织在公有云、自由云、混合云等新型的动态的动态环境中，构建和运行可弹性拓展的应用提供可能
1.2.3 云原生之弹性计算资源
弹性计算资源类型
-
服务资源调度
- 微服务：和面
- 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
弹性存储资源类型
-
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
1.2.4 云原生之DevOps
DecOps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
1.2.5 云原生之微服务架构
通信标准
- HTTP
- RPC
微服务中间件PRC 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号通信标准的交互逻辑，而是交给框架来做
1.2.6 云原生之服务网格
服务网络(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
比较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
1.3 企业级后端架构的挑战
1.3.1 背景
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
1.3.2 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
解决思路—离在线资源并池
优点
-
在线业务的特效
- 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
1.3.3 自动扩缩容
核心收益
降低业务成本
解决思路
利用在线业务潮汐性自动扩缩容
1.3.4 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
解决思路
-
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
1.3.5 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
- 复杂环境的流量调度
1.3.6 CPU水位负载均衡
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
