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从新手到架构师,一篇就够:从100到1000万高并发的架构演进之路

发布时间:2019-07-18 15:22:30 所属栏目:移动互联 来源:JackJiang
导读:本文以设计淘宝网的后台架构为例,介绍从一百个并发到千万级并发情况下服务端的架构的14次演进过程,同时列举出每个演进阶段会遇到的相关技术,让大家对架构的演进有一个整体的认知。文章最后汇总了一些架构设计的原则。 1、关于作者 huashiou:广东工业大

架构瓶颈: 不同应用之间存在共用的模块,由应用单独管理会导致相同代码存在多份,导致公共功能升级时全部应用代码都要跟着升级。

14、第十一次演进:复用的功能抽离成微服务

从新手到架构师,一篇就够:从100到1000万高并发的架构演进之路

如用户管理、订单、支付、鉴权等功能在多个应用中都存在,那么可以把这些功能的代码单独抽取出来形成一个单独的服务来管理,这样的服务就是所谓的微服务,应用和服务之间通过HTTP、TCP或RPC请求等多种方式来访问公共服务,每个单独的服务都可以由单独的团队来管理。此外,可以通过 Dubbo 、 SpringCloud 等框架实现服务治理、限流、熔断、降级等功能,提高服务的稳定性和可用性。

架构瓶颈: 不同服务的接口访问方式不同,应用代码需要适配多种访问方式才能使用服务,此外,应用访问服务,服务之间也可能相互访问,调用链将会变得非常复杂,逻辑变得混乱。

15、第十二次演进:引入企业服务总线ESB屏蔽服务接口的访问差异

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通过ESB统一进行访问协议转换,应用统一通过ESB来访问后端服务,服务与服务之间也通过ESB来相互调用,以此降低系统的耦合程度。

这种单个应用拆分为多个应用,公共服务单独抽取出来来管理,并使用企业消息总线来解除服务之间耦合问题的架构,就是所谓的SOA(面向服务)架构,这种架构与微服务架构容易混淆,因为表现形式十分相似。

个人理解,微服务架构更多是指把系统里的公共服务抽取出来单独运维管理的思想,而SOA架构则是指一种拆分服务并使服务接口访问变得统一的架构思想,SOA架构中包含了微服务的思想。

架构瓶颈: 业务不断发展,应用和服务都会不断变多,应用和服务的部署变得复杂,同一台服务器上部署多个服务还要解决运行环境冲突的问题,此外,对于如大促这类需要动态扩缩容的场景,需要水平扩展服务的性能,就需要在新增的服务上准备运行环境,部署服务等,运维将变得十分困难。

16、第十三次演进:引入容器化技术实现运行环境隔离与动态服务管理

从新手到架构师,一篇就够:从100到1000万高并发的架构演进之路

目前最流行的容器化技术是 Docker ,最流行的容器管理服务是 Kubernetes (K8S),应用/服务可以打包为Docker镜像,通过K8S来动态分发和部署镜像。Docker镜像可理解为一个能运行你的应用/服务的最小的操作系统,里面放着应用/服务的运行代码,运行环境根据实际的需要设置好。把整个“操作系统”打包为一个镜像后,就可以分发到需要部署相关服务的机器上,直接启动Docker镜像就可以把服务起起来,使服务的部署和运维变得简单。

在大促的之前,可以在现有的机器集群上划分出服务器来启动Docker镜像,增强服务的性能,大促过后就可以关闭镜像,对机器上的其他服务不造成影响(在第18节之前,服务运行在新增机器上需要修改系统配置来适配服务,这会导致机器上其他服务需要的运行环境被破坏)。

架构瓶颈: 使用容器化技术后服务动态扩缩容问题得以解决,但是机器还是需要公司自身来管理,在非大促的时候,还是需要闲置着大量的机器资源来应对大促,机器自身成本和运维成本都极高,资源利用率低。

17、第十四次演进:以云平台承载系统

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系统可部署到公有云上,利用公有云的海量机器资源,解决动态硬件资源的问题,在大促的时间段里,在云平台中临时申请更多的资源,结合Docker和K8S来快速部署服务,在大促结束后释放资源,真正做到按需付费,资源利用率大大提高,同时大大降低了运维成本。

所谓的云平台,就是把海量机器资源,通过统一的资源管理,抽象为一个资源整体,在之上可按需动态申请硬件资源(如CPU、内存、网络等),并且之上提供通用的操作系统,提供常用的技术组件(如 Hadoop 技术栈,MPP数据库等)供用户使用,甚至提供开发好的应用,用户不需要关系应用内部使用了什么技术,就能够解决需求(如音视频转码服务、邮件服务、个人博客等)。

在云平台中会涉及如下几个概念:

1)IaaS:基础设施即服务。对应于上面所说的机器资源统一为资源整体,可动态申请硬件资源的层面;

2)PaaS:平台即服务。对应于上面所说的提供常用的技术组件方便系统的开发和维护;

3)SaaS:软件即服务。对应于上面所说的提供开发好的应用或服务,按功能或性能要求付费。

(编辑:核心网)

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