这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 18 天

课程主要内容

这节课主要学习了什么是架构、架构的组成，当下架构面临的挑战有哪些，并学习了如何设计一个架构。

详细内容

架构的基本概念

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。 架构是十分重要的。就像是楼房的地基，必须要打好，如果不打好，后续会很危险。 目前的架构有

• 单机
• 单体
• 垂直应用
• SOA (Service Oriented Architecture)
• 微服务 (Microservice)

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。其优点是简单，但是缺点是运维需要停服以及会出现C10K问题（服务器如何支持10k个并发连接）。
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。其优点是可以水平扩容，且运维不需要停服。但是缺点是会导致开发效率低，爆炸半径大。
SOA：将应用的不同功能单元进行抽象，并且定义服务之间的通信标准。
微服务：SOA的去中心化 这两者都存在的问题有数据一致性问题、高可用、治理以及解耦等问题。

架构之所以不断进行演进，是因为需求量越来越大，业务越来越复杂。其主要是垂直切分和水平切分。

企业级后端架构剖析

云计算

云计算是指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。 其基础是虚拟化技术和编排方案。 目前其架构有IaaS、SaaS、PaaS、FaaS。

• IaaS（Infrastructure as a Service），即基础设施即服务，指把IT基础设施作为一种服务通过网络对外提供，并根据用户对资源的实际使用量或占用量进行计费的一种服务模式。
• SaaS（Software-as-a-Service），即软件及服务，即通过网络提供软件服务。
• PaaS（Platform as a Service），是指平台即服务，把服务器平台作为一种服务提供的商业模式，通过网络进行程序提供的服务
• FaaS（Functions as a Service）,可以广义的理解为功能服务化,也可以解释为函数服务化。

云原生

云原生技术为组织在公有云、自由云等新型的动态环境下，构建和运行可弹性拓展的应用的提供了可能。大概可以分为弹性资源、微服务架构、 DevOps和服务网格。接下来详细了解了各个部分。

弹性资源有服务资源、计算资源，服务资源调度分为微服务和大服务，计算资源调度简单分为在线和离线两类。消息队列与计算资源调度类似，也可以分为离线和在线两类。

弹性存储资源分为经典、关系型数据库、元数据和nosql。经典有对象和大数据。其实就是将存储资源当作服务。

DevOps是云原生时代软件交付的利器，贯穿整个软件的开发周期。DevOps会结合一整套的自动化流程，其目的是为了提高软件开发者的开发效率。

微服务架构：云原生中各个服务间的通信协议主要有HTTP（RESTful API）和RPC（Thrift）。之后学习了在云原生环境下的架构是什么样子的。

服务网格：进程隔离，能够实现异构系统治理统一化，不需要关心具体是java代码还是python代码；同时实现了与业务进程的解耦，运维更加简便。

挑战

主要从基础设施层面和用户层面。基础设施层面是因为资源是有限的。物理资源是有限指带宽和机器数量是有限的。资源利用率受制于服务部署。用户层面则是网络通信开销较大，网络抖动导致运维成本提高，以及异构环境下，不同实例资源水位不均。

对于资源利用率，希望能够降低物理资源的成本，因此采用离在线资源并池，使用自动扩缩容，微服务亲合性部署，进行流量治理。自动扩缩容是指根据在线业务的潮汐性实现自动扩缩容。流量治理主要是基于微服务中间件等进行。

进行架构设计时，要弄清楚需要解决哪些问题，了解当前的解决方案有哪些，之后进行数据选型，还要考虑对异常情况如何处理。

总结

经过这节课的学习，主要是学习了架构的概念，包括什么是架构，架构的组成，以及当前架构的设计遇到的困难有哪些。以及设计架构需要考虑的因素，同时明白了没有最好的架构，只有最合适的架构。