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 7 天

在后面会依次倒叙回顾之前的学习课程，便于复习~

一、课程重点内容

• 架构的概念
• 企业级后端架构剖析
• 架构面临的挑战

下面是对课程重点内容的思考与总结，有问题或者错误，可以批评指正呐~

二、架构的概念

架构是非常重要的基石，其全称是软件架构，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，具体分类如下：

• 单机架构

  • 定义：单机就是把所有需要的功能集成在一个进程里，并部署在一台机器上，对外提供服务的，单机架构就是最基本的架构。
  • 优缺点：简单便于操作，但运维的时候需要停服，所以说这个模式只适合出现在项目的预研或初创阶段，

• 单体框架

  • 定义：把进程部署到多个机器上，并引入负载均衡层，经过垂直切分，就变成了单体架构。
  • 负载均衡的重要性：负载均衡是高可用网络基础架构的关键组件，通常用于将工作负载分布到多个服务器来提高网站、应用、数据库或其他服务的性能和可靠性。可以看作成一个分配任务的leader。

• 垂直应用框架

  • 定义：在单机架构基础上，将进程按照某种依据切分开。比如，A 软件和 B 软件的后端原先采用单机架构部署，那就是一个进程部署在多个机器上；如果用垂直应用架构，可以将 A 和 B 的后端拆分为 A、B 两个进程，然后再按照单体模式的思路，部署在多个机器上。

  • 优点：

    • 一定程度上减少了后端进程职责
    • 一定程度上缩小爆炸半径

  • 缺点：

    • 没有根本解决单体架构的问题

• SOA (面向服务架构)

  • 定义：SOA 架构中，服务为一等公民，将进程按照不同的功能单元进行抽象，拆分为『服务』。有了服务之后，SOA 还为服务之间的通信定义了标准，保证各个服务之间通讯体验的一致性。

  • 优点：

    • 各服务的职责更清晰
    • 运维粒度减小到服务，爆炸半径可控

  • 缺点：

    • ESB (企业服务总线) 往往需要一整套解决方案

• 微服务

  在 SOA 架构中，ESB 起到了至关重要的作用。但从架构拓扑来看，它更像是一个集中式的模块。有一个 SOA 分布式演进的分支，最终的形态便是微服务。

  

  • 优点：

    • 兼具 SOA 解决的问题
    • 服务间的通信更敏捷、灵活

  • 缺点：

    • 运维成本

三、企业级后端架构剖析

• 云计算

  • 定义：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分析和存储的基石。

  • 基石：虚拟化技术和编排方案

  • 架构种类：

    IaaS	云基础设施，对底层硬件资源池的抽象
    PaaS	基于资源池抽象，对上层提供的弹性资源平台
    SaaS	基于弹性资源平台构建的云服务
    FaaS	更轻量级的函数服务。好比 LeetCode 等 OJ，刷题时只需要实现函数，不需要关注输入输出流

• 云原生

  • 定义：云原生技术为组织在公有云、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，全称是云原生计算，是元计算发展到现在的一种形态。

  • 代表形态：

    • 容器化
    • 服务网格
    • 微服务
    • 不可变基础架构
    • 声明式API

四、架构面临的挑战

• 主要挑战

  • 基础设施：

    • 物理资源是有限的

      • 机器
      • 贷款

    • 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提高
    • 异构环境下，不同实例资源水位不均

五、课程总结

作为一名架构师，心中要明白：没有最好的架构，只有最合适的架构，同时学好架构，是工程师成长的一个重要标志！