Eiti prie turinio 
Daugiapakopė architektūra skirsto žiniatinklio programas į aiškiai atskirtus sluoksnius ir taip leidžia nuspėti Mastelisdidelis Apsauga ir efektyvus veikimas, atsižvelgiant į didėjančius eismo profilius. Parodysiu jums struktūrą, prieglobos reikalavimus ir naudingus priedus, tokius kaip spartinančioji atmintinė, pranešimų siuntimas ir vartai, kad jūsų projektas veiktų patikimai ir ekonomiškai efektyviai.
Centriniai taškai
Prieš pradėdamas gilintis, apibendrinsiu svarbiausias gaires, kuriomis turėtų būti grindžiama bet kokia daugiasluoksnė architektūra. Kiekvienas sluoksnis turi savo užduotį ir gali būti plėtojamas atskirai. Tai leidžia man sumažinti riziką, greičiau izoliuoti klaidas ir tikslingai kontroliuoti išlaidas. Švariai atskyręs tinklą, apsaugau konfidencialius duomenis ir sumažinu atakos paviršių. Stebėsenos, automatizavimo ir pakartotinio paleidimo laiko įrankiai užtikrina, kad paslaugos išliktų patikimos ir Veikimas net esant apkrovai. Šie principai sudaro pagrindą, kuriuo remdamasis priimu sprendimus dėl Infrastruktūra ir technologijų parinkimas.
- Atskyrimas sluoksnių: Naudotojo sąsaja, logika, duomenys
- Horizontalus Skalė pagal gyvūną
- Tinklas-Segmentavimas ir WAF
- Spartinančioji atmintinė ir pranešimų siuntimo greitis
- Stebėsena ir atkūrimo procesai
Kas yra daugiapakopė architektūra?
Programą suskirsčiau į logiškai ir fiziškai atskirus sluoksnius, kad kiekvieną sluoksnį būtų galima tikslingai išplėsti ir apsaugoti. Pristatymo sluoksnis atsako į naudotojo užklausas ir rūpinasi pradiniu patvirtinimu, kad nereikalinga apkrova nepasiektų galinių duomenų bazių. Verslo logika apdoroja taisykles, teises ir darbo eigą ir išlaiko save be būsenos, kad būtų galima tolygiai paskirstyti apkrovą ir greitai paleisti naujus egzempliorius. Duomenų valdyme daugiausia dėmesio skiriama vientisumui, replikavimui ir atsarginėms kopijoms, kad galėčiau išlaikyti duomenų nuoseklumą ir prieinamumą. Jei reikia, galiu pridėti papildomų paslaugų, pavyzdžiui, vartų, talpyklų ar eilių, kad sumažintų vėlavimą ir optimizuotų Atskyrimas komponentų. Tokiu būdu priklausomybės išlieka valdomos, o aš reguliuoju Maitinimas už dalį.
Struktūra: pamainos ir užduotys
Pristatymo sluoksnyje remiuosi švariomis API ir aiškiu pristatymo ir duomenų atskyrimu, kad priedus būtų galima prižiūrėti ir jie būtų greitai įkeliami. Verslo logika sujungia taisykles, kreipiasi į išorines paslaugas ir tikrina teises, todėl galiu išlaikyti nuoseklius prieigos kelius. Šį lygmenį laikau be būsenos, kad apkrovos balansavimo įrenginys galėtų lanksčiai paskirstyti užklausas, o apkrovos pikų atveju nauji egzemplioriai įsigaliotų iš karto. Duomenų saugykloje pirmenybę teikiu replikacijai, dideliam prieinamumui ir šifravimui, kad Konfidencialumas palaikomas ir galima planuoti atkūrimą. Be to, atsižvelgiu į skaitymo ir rašymo modelius, kad galėčiau parinkti tinkamas duomenų bazes ir optimizuoti Vėlavimas žemas.
Papildomos pakopos: spartinančioji atmintinė, pranešimų siuntimas, vartai
Pridedu spartinančiąją atmintinę pusiau sisteminiam turiniui, sesijos duomenims ar dažnoms užklausoms, taip gerokai sumažindamas duomenų bazės apkrovą. Siunčiant pranešimus per eiles arba srautus lėtos užduotys (pvz., ataskaitų generavimas) atskiriamos nuo naudotojo srauto, todėl naudotojas gali gauti greitą atsakymą. API šliuzai sujungia sąsajas, užtikrina politikos vykdymą ir palengvina visų paslaugų stebėjimą. Prieš žiniatinklio lygmenį esantis atvirkštinis tarpininkas padeda užtikrinti TLS, maršrutizavimą, suspaudimą ir apsaugo vidines sistemas nuo tiesioginės prieigos. Atvirkštinio tarpinio serverio architektūra kartu. Naudodamasis šiais blokais padidinu Efektyvumas bendravimą ir sumažinti Krovinys pagrindinėse sistemose.
Prieglobos reikalavimai: Infrastruktūra
Kiekvieną sluoksnį patalpinu į atskirus egzempliorius arba atskiras logines aplinkas, kad būtų galima tiksliai sureguliuoti mastelio keitimą ir saugumą. Tinklo segmentavimas naudojant potinklius arba VLAN riboja kryžminį duomenų srautą ir mažina vidinių atakų keliamą riziką. Prieš taikomųjų programų lygmenį įrengiu apkrovos balansavimo įrenginį, kuris paskirsto ryšius, atlieka būklės patikrinimus ir skatina diegimą be prastovos; praktinė apžvalga pateikiama Apkrovos balansavimo įrenginio palyginimas. Automatiniam mastelio keitimui apibrėžiu aiškius rodiklius, tokius kaip CPU, užklausos per sekundę ir atsako laikas, kad taisyklės veiktų tinkamai. Infrastruktūra kaip kodas užtikrina atkuriamas sąrankas, kad galėčiau teikti identiškas aplinkas ir Klaida anksti atpažinti, ką vėliau Techninė priežiūra supaprastintas.
Prieglobos reikalavimai: Saugumas
Prieš priekinius galinius įrenginius naudoju ugniasienes ir WAF, kad tipinės atakos būtų užblokuotos ankstyvuoju etapu. Griežtomis gairėmis leidžiamos tik duomenų saugojimo jungtys iš taikomosios pakopos ir neleidžiama jokia tiesioginė interneto prieiga. Užšifruoju duomenis ramybės būsenoje ir jų perdavimo metu, taip įvykdomi atitikties reikalavimai ir apsunkinamas duomenų nutekėjimas. Reguliarios atsarginės kopijos su aiškiais saugojimo laikotarpiais ir išbandytu atkūrimu apsaugo nuo gedimų ir atsitiktinių ištrynimų. Papildomos tinklo saugumo grupės leidžia taikyti smulkias taisykles, kad būtų užtikrinta, jog tik reikalingi Eismo srautai ir atakos paviršius minimalus likučiai.
Prieglobos reikalavimai: Veikimas ir automatizavimas
Stebėsiu sistemos išteklius, paslaugų būklę, verslo KPI ir vėlavimus, kad galėčiau laiku pastebėti tendencijas ir nukrypimus. Centralizuoju žurnalus ir metrikas, susieju sąsajas ir taip sutrumpinu laiką iki pagrindinės priežasties. Automatinis diegimas naudojant "Blue-Green" arba "Canary" sumažina riziką ir leidžia greitai atšaukti diegimą. Siekdamas užtikrinti patikimumą, planuoju aktyvią replikaciją, kvorumo mechanizmus ir pakartotinio paleidimo scenarijus, kuriuos reguliariai testuoju. Taip užtikrinu, kad paslaugos reaguotų kontroliuojamai net esant apkrovai ir kad Prieinamumas išlieka didelis, o Išlaidos bendrovėje.
Debesis, lokalus ir hibridinis
Platformą renkuosi atsižvelgdamas į atitiktį, vėlavimo reikalavimus ir sąnaudų modelį. Debesijos paslaugoms balų suteikia valdomi duomenų bazių, talpyklų ar eilių pasiūlymai, todėl sutrumpėja laikas, per kurį sukuriama vertė. Vietoje esančios paslaugos užtikrina maksimalią duomenų vietos, sutvirtinimo ir tinklų kontrolę, tačiau reikalauja daugiau vidinės kompetencijos. Hibridiniuose scenarijuose derinami abu variantai, pavyzdžiui, jautrių duomenų saugojimas vietoje ir elastinga skaičiavimo apkrova debesyje. Išlieka svarbu architektūras planuoti nešiojamai, kad būtų išvengta užrakinimo ir kuo labiau sumažinta Lankstumas ateityje Reikalavimai išsaugoti.
Duomenų modelis ir išlikimo strategijos
Duomenų lygiui naudingos sąmoningai pasirinktos saugojimo technologijos: reliacinės duomenų bazės užtikrina ACID operacijas ir tinka nuosekliems darbo srautams, o NoSQL variantai pasižymi stipriosiomis savybėmis, kai naudojamos didelės, paskirstytos skaitymo prieigos ir lanksčios schemos. Tikrinu skaitymo ir rašymo santykį, duomenų apimtį, ryšių tankį ir nuoseklumo reikalavimus. Siekdamas mastelio keitimo, derinu skaitymo replikas, skaidymą į dalis arba dalijimą ir planuoju indeksus specialiai pagal kritines užklausas. Kad atsako laikas būtų trumpas, rašymo keliai būtų trumpi, o asinchroninis papildomas darbas (pvz., paieškos indeksų atnaujinimai) būtų atliekamas per eiles. Reguliariai testuoju atsargines kopijas kaip atkūrimo pratybas; taip pat tikrinu replikavimo vėlavimus ir užtikrinu, kad atkūrimo laikas atitiktų mano RTO/RPO tikslus.
Nuoseklumas, sandoriai ir idempotencija
Tarp pakopų ir paslaugų sukuriamos paskirstytos darbo eigos. Pirmenybę teikiu aiškioms sandorių riboms ir naudoju tokius modelius kaip "Outbox", kad įvykius skelbčiau patikimai. Ten, kur dviejų etapų patvirtinimai yra per sudėtingi, pasikliauju galutiniu nuoseklumu su kompensaciniais veiksmais. Pakartotinius veiksmus papildau eksponentiniu atsilikimu ir drebėjimu bei derinu juos su laiko ribomis ir idempotencijos raktais, kad dvigubas apdorojimas nesukeltų jokių šalutinių poveikių. API projekte planuoju unikalius užklausų ID; vartotojai išsaugo paskutinį apdorotą kompensavimą arba būseną, kad patikimai atpažintų pasikartojimus.
Išsamiau apie spartinimą
Spartinančioji atmintinė veikia tik naudojant aiškias strategijas. Aš darau skirtumą:
- Įrašymas per: įrašymo prieigos patenka tiesiai į spartinančiąją atmintinę ir duomenų bazę, nuoseklumas išlieka aukštas.
- Įrašymas atgal: talpykla perima įrašymo apkrovą ir įrašo atgal su uždelsimu - idealiai tinka esant dideliam našumui, tačiau reikalingas patikimas atkūrimas.
- Skaitymas: talpykla pildoma iš duomenų bazės pagal poreikį ir išlaiko TTL.
Pranešimų siuntimo semantika ir lygiagretumas
Eilės ir srautai perneša darbo krūvius, tačiau skiriasi jų pristatymas ir tvarka. "At-least-once" semantika yra standartinė, todėl projektuoju vartotojus taip, kad jie būtų idempotentiniai ir ribotų lygiagretumą pagal raktą, kai svarbi tvarka. Neveiksnių pranešimų eilės padeda tvarkyti klaidingus pranešimus izoliuotai. Ilgesnėms užduotims atlikti naudoju širdies dūžius, matomumo laiko limitus ir būsenos grįžtamuosius skambučius, kad vartotojo kelias išliktų reaktyvus, o backendai apdorotų stabiliai.
API projektavimas, versijų kūrimas ir sutartys
Stabilios sąsajos yra daugiapakopės architektūros pagrindas. Nustatau aiškias sutartis su schemos patvirtinimu, semantiniu versijų kūrimu ir atgaliniu suderinamumu per papildomus pakeitimus. Informuoju apie nuvertėjimą, nurodydamas galutinius terminus ir telemetriją, kad atpažinčiau aktyvius naudotojus. API vartai užtikrina autentiškumo ir spartos apribojimus, transformuoja formatus ir sustiprina stebėjimą per užklausų ir atsekimo ID. Priekinių galų atveju mažinu pokalbių dažnumą naudodamas agregavimo arba BFF sluoksnius, kad mobilieji ir žiniatinklio klientai gautų pritaikytus atsakymus.
"Security in depth": Paslaptys, raktai ir atitiktis
Paslaptis saugau specialioje paslapčių saugykloje, naudoju trumpą gyvavimo laiką ir rotaciją. Saugau raktinę medžiagą naudodamas HSM/KMS ir užtikrinu mTLS tarp vidinių paslaugų. Riziką mažina mažiausiai privilegijų turintys prieigos modeliai (pagal vaidmenis), segmentuota administratoriaus prieiga ir teisės "tik laiku". WAF filtruoja 10 svarbiausių OWASP atakų, o spartos ribojimas ir botų valdymas riboja piktnaudžiavimą. Į procesą įtraukiu reguliarų pataisymų ir priklausomybių valdymą bei dokumentais patvirtinu audito ir GDPR patikros priemones, įskaitant ištrynimo koncepcijas, šifravimą ir prieigos kelius.
Atsparumas: laiko pertraukos, pakartotiniai bandymai ir grandinės pertraukikliai
Patikimoms paslaugoms nustatomi aiškūs laiko biudžetai; aš apibrėšiu laiko limitus kiekvienam skambučiui per visą SLO ir pakartotinius bandymus naudoju tik tikrai laikinoms klaidoms. Grandinės pertraukikliai apsaugo tolesnes sistemas, pertvaros izoliuoja išteklių telkinius, o atsarginės priemonės užtikrina blogesnį atsaką, o ne visišką gedimą. Sveikatos patikrinimai tikrina ne tik "ar procesas gyvas?", bet ir priklausomybes (duomenų bazė, talpykla, išorinės API), kad būtų galima laiku nukreipti srautą.
Mastelis, pajėgumai ir sąnaudų kontrolė
Planuoju pajėgumus pagal išmatuojamą sezoniškumą ir augimo tempus. Derinu automatinį mastelio keitimą reaktyviai (CPU, RPS, vėlavimas) ir prognozuojamai (tvarkaraščiai, prognozės). Stebiu sąnaudas naudodamas žymėjimą, biudžetus ir įspėjimus; architektūriniai sprendimai, tokie kaip spartinančiosios atmintinės pataikymo santykis, paketų langai ir saugojimo lygiai, turi tiesioginės įtakos skaičiavimams. Optimizuoju saugyklų klases, IOPS profilius ir momentines nuotraukas. Jei vertikalusis mastelio keitimas yra palankesnis, jį tikslingai panaudoju prieš paskirstydamas horizontaliai.
Diegimas, bandymai ir perkėlimas be prastovų
Be mėlynai žalios ir kanarinės spalvų, naudoju funkcijų vėliavėles, kad palaipsniui aktyvuočiau pakeitimus. Kiekvienoje šakoje esančiose efemerinėse bandymų aplinkose kartu patvirtinama infrastruktūra ir kodas. Duomenų bazėms naudoju išplėtimo / susitraukimo modelį: pirmiausia pridedu naujų laukų ir rašau / skaitau du kartus, tada po perkėlimo pašalinu senus laukus. Dėl šešėlinio srauto poveikis matomas nedarant poveikio naudotojams. Grįžtamuosius perkėlimus planuoju iš anksto - įskaitant schemas ir duomenų kelius.
Daugiaregioniškumas, DR ir vėlavimas
Didelio pasiekiamumo tikslams paskirstau pakopas zonoms ir (arba) regionams. Nustatau aiškią RTO/RPO, nusprendžiu, ar naudoti aktyvią/aktyvią, ar aktyvią/pasyvią, ir patikrinu replikavimo vėlavimus. Geografinis maršrutizavimas ir šalia naudotojo esančios talpyklos sutrumpina kelius, o rašymo konfliktai sprendžiami naudojant lyderiu pagrįstas arba nekonfliktines strategijas. Nuolat atnaujinu DR vykdymo instrukcijas ir reguliariai jas praktikuoju, kad perjungimai būtų atkuriami.
Geriausia kūrimo ir prieglobos praktika
Taikomosios pakopos lygmenį laikau be būsenos, kad mastelio keitimas veiktų be trikdžių, o dėl gedimų nebūtų prarandamos jokios sesijos. Asinchroninis bendravimas per eiles atskiria posistemes ir sumažina atsako laiką vartotojo kelyje. Dažnai naudojami duomenys patenka į talpyklą, todėl duomenų bazė geriau susidoroja su apkrovos piku. Tinklo segmentavimas pagal pakopas uždaro nereikalingus kelius ir sustiprina valdymo galimybes. Sklandus stebėjimas naudojant metrikas, žurnalus ir atsekamumą sutrumpina trikčių šalinimą ir sukuria patikimą Bazinis nepertraukiamai Optimizavimas.
Iššūkiai ir sprendimai
Daugiasluoksnės sistemos kelia papildomų koordinavimo reikalavimų, ypač kai kalbama apie sąsajas, diegimą ir prieigos teises. Šią problemą sprendžiu naudodamas aiškias sutartis tarp paslaugų, pakartojamus vamzdynus ir švarius dokumentus. Konteineriai ir orkestravimas standartizuoja diegimą, didina tankį ir leidžia planuoti grįžimą atgal. Kalbant apie į paslaugas panašias architektūras, verta pasidomėti mikroservisų variantais; šiame straipsnyje apie Mikroservisų priegloba. Reguliariai atlikdamas saugumo patikras ir nuolatinius atkūrimo bandymus, mažinu riziką ir saugau aplinką. Prieinamumas ir kokybė.
Stebėsena, registravimas ir sekimas
Matuoju ne tik infrastruktūros rodiklius, bet ir susieju juos su verslo signalais, pavyzdžiui, užsakymais ar aktyviomis sesijomis. Tai leidžia man atpažinti, ar pikas yra sveikas, ar rodo klaidą. Sekimas per paslaugų ribas leidžia pamatyti lėtus šuolius ir palengvina prioritetų nustatymą derinant. Centralizuoti žurnalai užtikrina kontekstą nustatant sąsajas per užklausų ID ir laiko langus. Taip sukuriamas visos grandinės skaidrumas ir suteikiama galimybė Priežastys greitesnė izoliacija ir Priemonės tikslingai.
SLO, perspėjimas ir operacinė parengtis
Nustatau paslaugų lygio tikslus, susijusius su prieinamumu ir vėlavimu, pagal juos nustatau klaidų biudžetus ir atitinkamai valdau išleidžiamus leidinius. Įspėjimus įjungiu pagal simptomus (pvz., naudotojų klaidų skaičių ir p95 vėlavimus), o ne tik pagal kompiuterio rodiklius. Veiklos brandą įtvirtina "Runbook", "Postmortems" ir "Guard Rail", skirti reaguoti į incidentus. Konsoliduoju metrikas, žurnalus ir pėdsakus į prietaisų skydelius kiekvienai pakopai ir pridedu sintetinius testus, kad nuolat išbandyčiau galutinius kelius.
Daugiapakopė priegloba: paslaugų teikėjas ir pasirinkimas
Rinkdamasis ieškau aiškių SLA, palaikymo atsako laiko ir realių mastelio keitimo galimybių be griežtų apribojimų. Skaidri kainų struktūra apsaugo nuo nemalonių netikėtumų didžiausių apkrovų metu. Taip pat tikrinu, ar integruoti registravimo, sekimo, atsarginių kopijų darymo ir saugumo moduliai, ar dėl jų atsiranda papildomų išlaidų. Atliekant lyginamuosius testus, išsiskiria teikėjas, kuris palaiko daugiapakopes sąrankas, pasižymi stipriu automatizavimu, dideliu prieinamumu ir geru kainos ir kokybės santykiu. Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinti pagrindiniai kriterijai, kad galėtumėte greitai priimti patikimą sprendimą. Sprendimas jūsų Projektas susitikti.
| Teikėjas | Daugiapakopė priegloba | Mastelio keitimas | Apsauga | Kainos ir kokybės santykis | Specialiosios funkcijos |
|---|---|---|---|---|---|
| webhoster.de | Taip | Puikus | Labai aukštas | Viršuje | Vokiečių aptarnavimas, parama |
| Teikėjas B | Taip | Geras | Aukštas | Geras | – |
| Teikėjas C | Iš dalies | Vidutinis | Aukštas | Vidutinis | – |
Praktikoje automatinio mastelio keitimo, integruoto saugumo ir patikimo palaikymo derinys pasiteisina. Tie, kurie greitai auga, gauna naudos iš užsakomųjų išteklių ir jiems nereikia iš naujo kurti architektūros. Komandos, kurioms keliami atitikties reikalavimai, vertina atsekamus procesus ir auditus. Todėl visada tikrinu, kaip gerai paslaugų teikėjas pritaiko daugiapakopes sąvokas, tokias kaip segmentavimas, replikacija ir vartai. Tai vienintelis būdas Išlaidos apskaičiuojamas ir Maitinimas atitinka.
Santrauka: Ką pasiimsi su savimi
Suskirstymas į pakopas sukuria tvarką, didina saugumą ir atveria galimybes plėsti augančius projektus. Papildomi komponentai, tokie kaip talpyklos, eilės ir šliuzai, sumažina vėlavimą ir užtikrina aiškų darbo krūvio atskyrimą. Tinkama priegloba su segmentavimu, automatiniu mastelio keitimu ir integruotu stebėjimo galimybe leidžia prognozuoti operacijas. Rekomenduoju architektūrą, kuri išliktų perkeliama, kad sprendimai dėl debesijos, lokalios ar hibridinės sistemos būtų atviri ilgalaikėje perspektyvoje. Naudodami nuoseklų automatizavimą ir aiškius procesus, galite stebėti išlaidas ir užtikrinti, kad kokybė ir Atsparumas savo paraišką.
