前言
本篇笔记记录了学习架构相关知识点的内容,主要包括了架构、云原生、云计算、存在的挑战等相关内容
如有错误之处,欢迎批评指正
什么是架构
架构,又称软件架构
- 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
单机
软件系统需要具备对外提供服务,单机,就是把所有功能都实现在一个进程里,并部署在一台机器上。
- 优点:简单
- 问题:运维需要停服
单体架构、垂直应用架构
单体架构:分布式部署
垂直应用架构:按应用垂直切分
-
优点:
- 水平扩容
- 运维不需要停服
-
问题:
- 职责太多,开发效率不高
- 爆炸半径大
SOA、微服务
SOA:
- 将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
微服务架构: SOA的去中心化演进方向
-
问题:
- 数据一致性
- 高可用
- 治理
- 解耦&过微
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。
基础:
- 虚拟化技术:硬件(虚拟机),操作系统(容器),网络
- 编排方案:虚拟机编排方案(OpenStack),容器编排方案(Kubernetes)
架构:
- laaS (Infrastructure as a Service)
- PaaS (Platform as a Service)
- SaaS (Software as a Service)
- FaaS (Function as a Service)
云原生
云原生技术为组织(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。
代表技术有:
- 容器化
- 服务网络
- 微服务
- 不可变基础架构
- 声明式API
弹性计算资源
- 服务资源调度
- 计算资源调度
- 消息队列
弹性存储资源
- 经典: 对象,大数据
- 关系型数据库
- 元数据
- NoSQL
DevOps
DevOps是云原生时代软件交付的利器,贯穿整个软件开发周期。
微服务架构
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
服务网络
- 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
相比于RPC/HTTP框架:
- 异构系统治理统一化
- 与业务进程解耦,生命周期易管理
存在的挑战
基础设施层面
-
物理资源是有限的
- 机器
- 带宽
- 资源利用率受制于部署服务
用户层面
- 网络通信开销较大
- 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
离在线资源并池
核心收益:
- 降低物理资源成本
- 提供更多的弹性资源,增加收入
解决思路:
- 离在线资源并池
在线业务的特点
- I0 密集型为主
- 潮汐性、实时性
离线业务的特点
- 计算密集型占多数
- 非实时性