一、系统架构演变概述
- 随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大。需求的激增,带来的是技术上的压力。系统架构也因此也不断的演
进、升级、迭代。从单一应用,到垂直拆分,到分布式服务,到SOA,以及现在火热的微服务架构,还有在Google
带领下来势汹涌的Service Mesh。
1.1、单一应用架构
当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。
优点:
- 系统开发速度快
- 维护成本低
- 适用于并发要求较低的系统
缺点:
- 代码耦合度高,后期维护困难
- 无法针对不同模块进行针对性优化
- 无法水平扩展
- 单点容错率低,并发能力差
1.2、垂直拆分
当访问量逐渐增大,单一应用无法满足需求,此时为了应对更高的并发和业务需求,我们根据业务功能对系统进行拆分:
优点:
- 系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题
- 可以针对不同模块进行优化
- 方便水平扩展,负载均衡,容错率提高
缺点:
- 系统间相互独立,会有很多重复开发工作,影响开发效率
1.3、分布式服务
当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,
使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。
优点:
- 将基础服务进行了抽取,系统间相互调用,提高了代码复用和开发效率
缺点:
- 系统间耦合度变高,调用关系错综复杂,难以维护
1.4、面向服务架构(SOA)
SOA(Service Oriented Architecture)面向服务的架构:它是一种设计方法,其中包含多个服务, 服务之间通过相
互依赖最终提供一系列的功能。一个服务 通常以独立的形式存在与操作系统进程中。各个服务之间 通过网络调用。
SOA结构图:
ESB(企业服务总线),简单 来说 ESB 就是一根管道,用来连接各个服务节点。为了集 成不同系统,不同协
议的服务,ESB 做了消息的转化解释和路由工作,让不同的服务互联互通。
SOA缺点:每个供应商提供的ESB产品有偏差,自身实现较为复杂;应用服务粒度较大,ESB集成整合所有服务和协
议、数据转换使得运维、测试部署困难。所有服务都通过一个通路通信,直接降低了通信速度。
1.5、微服务架构(SOA)
微服务架构是使用一套小服务来开发单个应用的方式或途径,每个服务基于单一业务能力构建,运行在自己的进程
中,并使用轻量级机制通信,通常是HTTP API,并能够通过自动化部署机制来独立部署。这些服务可以使用不同的
编程语言实现,以及不同数据存储技术,并保持最低限度的集中式管理。
微服务结构图:
API Gateway网关是一个服务器,是系统的唯一入口。为每个客户端提供一个定制的API。API网关核心是,所
有的客户端和消费端都通过统一的网关接入微服务,在网关层处理所有的非业务功能。如它还可以具有其它职
责,如身份验证、监控、负载均衡、缓存、请求分片与管理、静态响应处理。通常,网关提供RESTful/HTTP的
方式访问服务。而服务端通过服务注册中心进行服务注册和管理。
微服务的特点:
- 单一职责:微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责
- 微:微服务的服务拆分粒度很小,例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小,但“五脏俱全”。
- 面向服务:面向服务是说每个服务都要对外暴露Rest风格服务接口API。并不关心服务的技术实现,做到与平台
和语言无关,也不限定用什么技术实现,只要提供Rest的接口即可。 - 自治:自治是说服务间互相独立,互不干扰
- 团队独立:每个服务都是一个独立的开发团队,人数不能过多。
- 技术独立:因为是面向服务,提供Rest接口,使用什么技术没有别人干涉
- 前后端分离:采用前后端分离开发,提供统一Rest接口,后端不用再为PC、移动端开发不同接口
- 数据库分离:每个服务都使用自己的数据源
- 部署独立,服务间虽然有调用,但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服
务都是独立的组件,可复用,可替换,降低耦合,易维护
微服务架构与SOA都是对系统进行拆分;微服务架构基于SOA思想,可以把微服务当做去除了ESB的SOA。ESB是
SOA架构中的中心总线,设计图形应该是星形的,而微服务是去中心化的分布式软件架构。两者比较类似,但其实也
有一些差别:
功能 | SOA | 微服务 |
---|---|---|
组件大小 | 大块业务逻辑 | 单独任务或小块业务逻辑 |
耦合 | 通常松耦合 | 总是松耦合 |
管理 | 着重中央管理 | 着重分散管理 |
目标 | 确保应用能够交互操作 | 易维护、易扩展、更轻量级的交互 |