部署图概述
UML(统一建模语言,Unified Modeling Language)部署图(Deployment Diagram)是用于描绘系统物理架构的一种图表。它展示了硬件节点、软件组件以及它们之间的关系。部署图对于理解系统的分布特性、硬件配置、中间件的使用、网络拓扑结构等非常有用。
为什么使用部署图?
- 描述物理架构:部署图可以清晰地表示出系统中各个组件是如何分布在不同物理节点上的。
- 规划部署策略:帮助开发团队和运维团队更好地规划应用程序的部署。
- 分析性能瓶颈:通过查看部署图,可以更容易识别可能存在的性能瓶颈或资源争用问题。
- 文档化系统环境:为新成员提供一个快速了解系统环境的方法,同时也便于维护文档。
部署图的主要元素
- 节点(Node):代表计算资源,如服务器、设备或嵌入式系统。它可以是物理的也可以是虚拟的。
- 构件(Artifact):指部署到节点上的具体实现文件,例如可执行文件、库文件、脚本等。
- 关联(Association):显示节点与节点之间,或者节点与构件之间的关系。
- 依赖(Dependency):表示一个元素依赖于另一个元素来运行或操作。
- 通信路径(Communication Path):定义了节点间如何进行信息交换的具体连接方式。
创建部署图的步骤
- 识别关键节点:首先确定参与系统运作的所有重要硬件节点。
- 定义构件:列出所有需要部署到这些节点上的软件构件。
- 建立关联和依赖:根据实际情况绘制节点和构件之间的关系线。
- 添加通信路径:如果适用的话,标明各节点之间的通信渠道。
- 细化和调整:根据需求对图表进行优化,确保其准确反映实际的部署情况。
任务描述
假设我们正在设计一个电子商务网站的部署图。我们可以有如下元素:
- Web服务器节点:处理HTTP请求,上面部署有Web应用的构件。
- 应用服务器节点:负责业务逻辑处理,上面可能有多个服务或微服务的构件。
- 数据库服务器节点:存储数据的地方,通常会有一个或多个数据库管理系统的构件。
- 缓存服务器节点:提高访问速度,可能会部署一些缓存技术如Redis的构件。
- 负载均衡器:分配流量给不同的Web服务器,本身可以作为一个节点。
- 每个节点之间都有相应的通信路径,并且根据系统的扩展性和容错性要求,可能会有多台相同类型的服务器形成集群。
任务实施
实验实训
假设我们要设计一个在线书店系统,该系统需要支持用户浏览、搜索、购买书籍,以及管理员进行书籍管理。系统需要部署在互联网上,能够被全球的用户访问。
系统需求
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硬件节点:
- 两台Web服务器,用于处理用户请求。
- 一台应用服务器,用于处理业务逻辑。
- 一台数据库服务器,用于存储用户和书籍信息。
- 一个文件服务器,用于存储书籍的图片和其他媒体文件。
- 一个支付网关服务器,用于处理支付事务。
- 一个负载均衡器,用于分发用户请求到Web服务器。
- 一个防火墙,用于保护服务器不受未经授权的访问。
- 多个客户端,包括桌面电脑、笔记本电脑、智能手机和平板电脑。
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软件组件:
- 用户界面组件(部署在Web服务器上)。
- 书籍管理界面组件(部署在Web服务器上)。
- 应用程序组件(部署在应用服务器上)。
- 数据库组件(部署在数据库服务器上)。
- 文件存储组件(部署在文件服务器上)。
- 支付网关组件(部署在支付网关服务器上)。
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网络节点:
- 负载均衡器。
- 防火墙。
- Internet。
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通信路径:
- 客户端通过Internet与负载均衡器通信。
- 负载均衡器将客户端请求分发到两台Web服务器。
- Web服务器与应用服务器通过内网通信。
- 应用服务器与数据库服务器通过内网通信。
- 应用服务器与文件存储服务器通过内网通信。
- 应用服务器与支付网关服务器通过安全连接通信。
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执行环境:
- 操作系统:Linux(所有服务器)。
- 数据库管理系统:MySQL。
- Web服务器:Apache。
- 应用服务器:Tomcat。
- 支付网关:HTTPS协议。
- 文件服务器:NFS。
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配置与部署描述:
- Web服务器使用Apache 2.4版本。
- 应用服务器使用Tomcat 9版本。
- 数据库服务器使用MySQL 8.0版本。
- 文件服务器使用NFS 4版本。
- 支付网关服务器使用HTTPS协议。
- 负载均衡器使用HAProxy。
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安全要求:
- 使用防火墙保护内部网络不被外部网络访问。
- 所有敏感数据(如用户信息、支付信息)通过SSL/TLS加密传输。
- 定期更新服务器软件以修复已知的安全漏洞。 根据上述需求,UML部署图应该展示以下内容:
- 各个硬件节点及其图标。
- 各个软件组件及其图标,以及它们所在的硬件节点。
- 网络节点(如负载均衡器、防火墙)及其图标。
- 软件组件之间的通信路径和硬件节点之间的通信路径。
- 执行环境的详细信息。
- 安全措施(如防火墙、SSL/TLS)的描述。
- 依赖关系(虚线箭头)。