前言
最近的课程涉及的知识比较庞杂、又是临近期末,前面网络相关的笔记都尚未完成写作,后续会尽力补上。
推荐使用网页阅读:https://juejin.cn/post/7100475899241299975
课程资料
课程视频:https://live.juejin.cn/4354/yc_cake
课程手册:https://juejin.cn/post/7098182433941651492#heading-0
课程PPT:https://bytedance.feishu.cn/file/boxcne8xf0JBAiXgPJ08Vf0IdJg?from=auth_notice&hash=d3d3a460879da375f28cee06d470b5aa
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:https://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:
- 对象存储(视频、图片、CDN技术)
- 大数据存储(日志、数据挖掘)
- 经典
- 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
)
- 对象存储(视频、图片、CDN技术)
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:https://juejin.cn/post/7016612522115465252#comment
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)
小结
笔记内容较为提纲挈领,课程帮助我们开阔了后端架构的视野,但这部分的知识也着实需要结合实践去消化,目前于我来说难度较大,确实只能说是初探架构。