这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 12 天
架构演进
单机架构
问题:C10K problem(如何处理10k个客户端的连接,单机瓶颈),运维需要停服
基于C10K问题,从纯网络编程技术的角度处理单机高并发访问的问题的方案经历了(阻塞IO、select(IO多路复用)、poll、epoll的演进),这里给出知乎的系列章讲述epoll的大致原理:zhuanlan.zhihu.com/p/64746509
关于sokcet编程,在大致了解流程之后,推荐阅读 《Linux-UNIX系统编程手册》 下册中讲socket通信的部分(意外的适合小白阅读)、 《TCP/IP网络编程》 这本书也可以大致浏览,比起大黑书来说,更适合入门网络编程。
单体架构 & 垂直应用架构
单体架构将单机架构做了水平扩容,部署在多台机器上;垂直扩容则在单体架构的基础上,先将其按照业务拆分,以业务为单位,部署在多台机器上(先垂直拆,再水平扩)。
SOA(Service Oriented Architecture)& 微服务
将进程按照的不同功能单元抽象为服务,进一步拆分,定义服务之间的通信标准
问题:数据一致性、服务之间通信、容灾、运维成本高
企业级后端架构剖析
云计算
-
基础
- 虚拟化(Docker)
- 编排(k8s)
-
云服务
-
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
-
弹性资源(可扩容缩容)
-
弹性计算资源调度:
- 在线计算—互联网后端服务
- 离线计算—大数据分析
-
弹性存储资源:
-
经典
- 对象存储(视频、图片、CDN技术)
- 大数据存储(日志、数据挖掘)
-
关系型数据库
-
元数据(数据量不大,但是应用场景很多)
-
NoSQL(KV存储
Redis、文档存储Mongo)
-
-
-
微服务架构
-
业务功能单元解耦
-
统一的通信标准
HTTP通信协议往往选择
JSON,其可读性更好,方便调试,所以下图中服务的接入都是从HTTP请求发起,来源可能是各种客户端,而经过Gateway之后则使用rpc通信,因为其序列化协议往往有着更好的压缩率,如pb、thrift。并且rpc中间件往往集成了丰富的服务治理能力:熔断、降级、超时等
-
-
DevOps(更快驱动软件开发生命周期轮转)
- 敏捷开发
- CI/CD(可以了解一下
jenkis)
-
服务网格
- 微服务之间通讯的中间层
- 一个高性能四层网络代理(解释四层代理和七层代理)
被称为微服务架构2.0,这里放一篇文章作为了解:juejin.cn/post/701661…
企业级后端架构的挑战
基础设施
- 物理资源有限
- 资源利用率
用户层面
- 微服务之间网络通信开销大
- 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,如何合理分配资源
一些解决方案
- 离/在线资源并池(在线业务分时潮汐特性)
- 微服务亲和性部署(调用关系紧密的服务部署在一台机器上,使用
IPC代替RPC) - 流量治理(微服务中间件&服务网格的流量治理)
- 屏蔽异构环境的算力差距(CPU水位负载均衡)