分布式架构设计笔记

主流架构模型-SOA 架构和微服务架构

SOA 所解决的核心问题

• 系统集成
  • 站在系统的角度，解决企业系统间的通信问题，把原先散乱、无规划的系统间的网状结构，梳理成规整、可治理的系统间星形结构，这一步往往需要引入一些产品，比如ESB、以及技术规范、服务管理规范；
  • 这一步解决的核心问题是【有序】
• 系统的服务化
  • 站在功能的角度，把业务逻辑抽象成可复用、可组装的服务，通过服务的编排实现业务的快速再生，
  • 目的：把原先固有的业务功能转变为通用的业务服务，实现业务逻辑的快速复用；
  • 这一步解决的核心问题是【复用】
• 业务的服务化
  • 站在企业的角度，把企业职能抽象成可复用、可组装的服务；
  • 把原先职能化的企业架构转变为服务化的企业架构，进一步提升企业的对外服务能力；
  • “前面两步都是从技术层面来解决系统调用、系统功能复用的问题”。
  • 第三步，则是以业务驱动把一个业务单元封装成一项服务。
  • 这一步解决的核心问题是【高效】

微服务架构

• 微服务架构其实和SOA 架构类似,微服务是在SOA 上做的升华，
• 微服务架构强调的一个重点是“业务需要彻底的组件化和服务化”，
• 原有的单个业务系统会拆分为多个可以独立开发、设计、运行的小应用。
• 这些小应用之间通过服务完成交互和集成。
  • 组件表示一个可以独立更换和升级的单元，就像PC 中的CPU、内存、显卡、硬盘一样，独立且可以更换升级而不影响其他单元。
  • 如果我们把PC 作为组件以服务的方式构建，那么这台PC 只需要维护主板和一些必要的外部设备。
  • CPU、内存、硬盘都是以组件方式提供服务，PC 需要调用CPU 做计算处理，只需要知道CPU 这个组件的地址即可。

微服务的特征

• 通过服务实现组件化
• 按业务能力来划分服务和开发团队
• 去中心化
• 基础设施自动化（devops、自动化部署）

SOA 和微服务架构的差别

• 微服务不再强调传统SOA 架构里面比较重的ESB 企业服务总线，同时SOA 的思想进入到单个业务系统内部实现真正的组件化。
• Docker 容器技术的出现，为微服务提供了更便利的条件，比如更小的部署单元，每个服务可以通过类似Node或者Spring Boot 等技术跑在自己的进程中。
• SOA 注重的是系统集成方面，而微服务关注的是完全分离

领域驱动设计的概念

• 领域驱动设计（DDD,Domain-Driven Design）
• 在开发前，通常需要进行大量的业务知识梳理，然后才到软件设计的层面，最后才是开发。
• 在业务知识梳理的过程中，我们必然会形成某个领域知识，根据领域知识来一步步驱动软件设计，就是领域驱动设计的基本概念。

为什么需要DDD？

• 业务初期，功能大都非常简单，普通的CRUD 就能满足，此时系统是清晰的。
• 随着产品不断迭代和演化，业务逻辑变得越来越复杂，我们的系统也越来越冗杂。
• 各个模块之间彼此关联，甚至到后期连作者都很难说清模块的具体功能意图是啥。
• 导致在修改一个功能时，要追溯到这个功能需要的修改点就需要很长时间，更别提修改带来的不可预知的影响面。

• 绝大部分公司都是这样一个状态，然后一般的解决方案是不断的重构系统，让系统的设计随着业务成长也进行不断的演进。

分布式一致性问题

• 是指在分布式环境中引入数据复制机制之后，不同数据节点之间 可能出现的，并无法依靠计算机应用程序自身解决的数据不一致的情况。

什么是分布式架构下的高可用设计

• 避免单点故障
  • 负载均衡技术（failover/选址/硬件负载/软件负载/ 去中心化的软件负载（ gossip(rediscluster)））
  • 热备（linux HA）
  • 多机房（同城灾备、异地灾备）
• 应用的高可用性
  • 故障监控（系统监控（cpu、内存）/链路监控/日志监控） 自动预警。
  • 应用的容错设计、（服务降级、限流）自我保护能力
  • 数据量（数据分片、读写分离）
• 分布式架构下的可伸缩设计
  • 垂直伸缩 提升硬件能力
  • 水平伸缩 增加服务器
• 加速静态内容访问速度的CDN
  • CDN 是Content Delivery Network 的缩写，表示的是内容分发网络。
  • CDN 的作用是把用户需要的内容分发到离用户最近的地方，这样可以是用户能够快速获取所需要的内容。
  • CDN 其实就是一种网络缓存技术，能够把一些相对稳定的资源放到距离最终用户较近的地方，
    • 一方面可以节省整个广域网的带宽消耗，
    • 另外一方面可以提升用户的访问速度，改进用户体验。
    • 我们一般会把静态的文件（图片、脚本、静态页面）放到CDN 中

1. 当用户点击网站页面上的内容URL，经过本地DNS 系统解析，DNS系统会最终将域名的解析权交给CNAME 指向的CDN 专用DNS 服务器。
2. CDN 的DNS 服务器将CDN 的全局负载均衡设备IP 地址返回用户。
3. 用户向CDN 的全局负载均衡设备发起内容URL 访问请求。
4. CDN全局负载均衡设备根据用户IP 地址，以及用户请求的内容URL，选择一台用户所属区域的区域负载均衡设备，告诉用户向这台设备发起请求。
5. 区域负载均衡设备会为用户选择一台合适的缓存服务器提供服务，
6. 区域负载均衡设备把服务器的IP 地址返回给用户用户向缓存服务器发起请求，缓存服务器响应用户请求，将用户所需内容传送到用户终端。

什么情况下用CDN

• 最适合的是那些不会经常变化的内容，
  • 比如图片，JS 文件，CSS 文件，图片文件包括程序模板中的，CSS 文件中用到的背景图片，
  • 还有就是作为网站内容组成部分的那些图片，都可以；
• 灰度发布
  • 也就是会对新应用进行分批发布，逐步扩大新应用在整个及群众的比例直到最后全部完成。
  • 灰度发布是针对新引用在用户体验方面完全无感知。
• 灰度发布系统的作用在于，
  • 可以根据自己的配置，来将用户的流量导到新上线的系统上，来快速验证新的功能修改，
  • 而一旦出问题，也可以马上的恢复，简单的说，就是一套A/BTest 系统．