这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 3 天
什么是架构
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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
- 架构之于软件,就像地基之于房子
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架构的演进初衷:好比做蛋糕
- 需求量越来越大,终归要增加人手
- 越做越复杂,终归要分工合作
垂直切分--分布式
单机架构
All in one,所有的东西都在一个进程里,部署在一个机器上。
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优点:
- 简单
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缺点:
运维需要停服,用户体验较差 承载能力有限。了解下 c10k 问题
单体架构
在单机架构的基础上,将进程部署到多个机器上。 优点:
具备水平扩容能力 运维不需要停服
缺点:
后端进程职责太多,越来越臃肿 爆炸半径较大,进程中一个很小的模块出现问题,都可能导致整个进程崩溃
垂直应用架构 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
水平切分-- 分层/模块化
SOA (面向服务架构)
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
小结
架构演进的初衷:满足软件迭代诉求,提高迭代效率
企业级后端架构剖析
云计算
云原生
云原生(计算)为组织(或公司)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。代表技术:容器化,服务网格,微服务,不可变基础架构,声明式API
弹性资源
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基于虚拟化容器以及灵活的编排调度机制,可以为云服务提供快速扩容能力,而且极大程度地提高了物理资源地利用率。Kubernetes技术已经成为业界标准。
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弹性计算资源
- 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
- 服务资源调度
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弹性存储资源
- 将存储资源当作服务使用
- 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:如KV
- 将存储资源当作服务使用
微服务架构
将庞大的单体服务按照业务功能解耦就开来,使得云服务具备了快速迭代的可能,业务迅速发展。
统一的通信标准使得越来越多的组件加入到云原生的大家庭中,同时也使得各组件之间的交互变得更容易。
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,微服务不必再业务逻辑中实现符合通信标准的交互式逻辑,而是交给框架来做。
DevOps
DevOps 是开发 (Dev) 和运营 (Ops) 的复合词,是一组过程、方法与系统的统称,开发(Development)、测试(QA)、运维(Operations)这三个领域的合并。自动化的流程使得软件的工作流程更加高效,将微服务架构的优势发挥的淋漓尽致。
DevOps是敏捷开发方法的推广和实施,是CI/CD思想的延伸,现在几乎已经成为了软件工程的代名词。
CI 持续集成,CD 持续交付/部署,CI/CD 其实就是一个流程(通常形象地表述为管道),用于实现应用开发中的高度持续自动化和持续监控。
服务网格
Service Mesh(服务网格)
- 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
相较于RPC/HTTP框架优点:
- 异构系统治理统一化,使得复杂的治理能力的落地成为可能
- 与业务进程解耦,生命周期易管理