什么是架构

• 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

单机

把所有的功能都实现在一个进程里，并部署在一台机器上

优点：

• 简单

缺点：

• C10K Problem，服务承载能力有瓶颈
• 运维需要停服

单体、垂直应用｜垂直切分

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

缺点：

• 职责太多，开发效率不高
• 爆炸半径大

SOA、微服务｜水平切分

SOA（Service-Oriented Architecture）

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

微服务架构：SOA的去中心化演进方向

问题：

• 数据一致性
• 高可用
• 治理，容灾
• 解耦 vs 过微

小结

架构的演进初衷：好比做蛋糕

• 需求量越来越大，要增加人手
• 越做越复杂，要分工合作

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

  • IaaS（Infrastructure as a Service）
  • PasS （Platform as a Service）
  • SaaS（Software as a Service）
  • FaaS（Function as a Service）

云原生

云原生技术为组织（公司）在共有云，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

弹性资源类型：

• 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 （key-value）

将存储资源当作服务

DevOps

云原生时代的交付利器，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。

微服务架构

通信标准：

• HTTP（RESTful API）
• RPC（THrift，gRPC）

微服务中间件 RPC 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合通信标准的交互逻辑，而是交给框架来做

服务网格

服务网格（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

相比较于 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

挑战

• 基础设施

  • 物理资源有限

    • 机器
    • 带宽

  • 资源利用率受制于部署服务

• 用户层面

  • 网络通信开销大
  • 网络抖动导致运维成本高
  • 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
  • 潮汐性，实时性

• 离线业务特点

  • 计算密集型占多数
  • 非实时性

微服务亲合性部署

核心收益：

• 降低业务成本
• 提高服务可用性

解决思路：微服务亲合性部署

• 将满足亲合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（功能、预览）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