架构解析 | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第10天

什么是架构

• 单机架构： 所有功能实现在一个进程里，部署在一台机器上

  

  • 优点：简单

  • 缺点：

    • C10K问题The C10K problem (kegel.com)
    • 运维需要停服

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

  

水平切分

• SOA（Service-Oriented Architecture）

  • 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

  

• 微服务框架（SOA的去中心化演进方向）

  

企业级后端架构剖析

云计算

概念：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

基础：

• 虚拟化技术
• 编排方案

架构：

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

云计算可以让项目更注重业务方面的服务，而不需要过多关注业务背后的运行程序

云原生

弹性资源类型：

• 消息队列
  • 在线：
    • 消除短时访问数量的峰值（缓冲作用）
    • 解耦合，用户只需要把信息发送到消息队列，不需要分析消息队列如何消费消息
  • 离线：
    • 大数据分析
• 服务资源调度：
  • 微服务
  • 大服务：占用资源较多的服务
• 计算资源调度：
  • 在线
  • 离线
• 关系数据库
• 元数据
  • 服务发现
• NoSQL（非关系型的数据库）
  • kv（key-value）方式存储数据，例如redis

DevOps：用于提高软件开发、交付的效率，贯穿整个软件开发周期

微服务架构：

• 通信标准：
  • http
  • rpc

服务网格（Serveice Mesh）：

• 微服务之间的通讯的中间层
• 业务代码与治理解耦
• 高性能网络代理

相比于HTTP/RPC框架：

• 分离于业务进程之外
• 异构系统治理统一化

企业级后端架构遇到的挑战

• 基础设施
  • 物理资源受限
    • 带宽
    • 机器
  • 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
  • 异构环境下资源水位不同

资源水位不同的解决方案：离在线资源池合并

在线业务大多是IO密集型任务、具有潮汐性和实时性的特点；离线业务大多是计算密集型任务，不具有实时性

可以使用自动扩缩容的方式管理在线资源和离线资源的大小

微服务亲和性部署：

• 满足亲和性条件的调度到同一台宿主机中
• 微服务中间件和服务网格使用共享内存通信
• 服务网格控制面使用流量调度

CPU水位负载均衡： 增加一个资源探针，用来查看不同宿主机的CPU资源占用比率，调整流量，使得CPU占用率基本相平