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2024 年的五种云原生架构模式
2024-06-27   51CTO

云原生领域正在迅速发展,要求架构既具可扩展性又灵活。这些架构需要为分布式环境设计,拥抱微服务和容器化。为了满足这些需求,云原生架构模式提供了构建高效、弹性应用程序的可靠方法。

在本文中,我们将探讨你需要了解的2024年最重要的五种云原生架构模式:

Sidecar/Sidekick 模式

想象一下一个小伙伴骑在你的摩托车旁边,这就是 Sidecar/Sidekick 模式的精髓。这种模式涉及在主应用程序容器旁边部署一个小容器。可以将其视为一个提供日志记录、监控、安全性或甚至 API 网关等基本功能的“边车”。

优点:

  • 解耦:将核心应用程序逻辑与辅助功能分离,提升模块化和弹性。
  • 可扩展性:Sidecar 可以根据其特定需求独立扩展。
  • 灵活性:可以为不同应用程序部署不同的 Sidecar,提供模块化的方法。

示例:

想象一个电子商务应用程序,其中一个 Sidecar 容器处理支付处理。这个 Sidecar 可以处理加密、与支付网关的通信以及欺诈检测,使核心应用程序专注于订单管理和产品列表。

Ambassador 模式

将大使视为代表你利益的外交官。同样,Ambassador 模式使用一个容器在外部流量到达主应用程序之前处理它。这个大使可以处理认证、授权、速率限制和负载均衡等任务。

优点:

  • 安全性:作为强制执行安全策略和保护应用程序的中心点。
  • 可扩展性:可以独立扩展 Ambassador 以处理增加的流量。
  • 负载均衡:在多个应用程序实例之间分配流量,以提高性能。

示例:

考虑一个社交媒体平台,其中一个 Ambassador 容器处理用户登录。这个大使可以验证凭据、分配用户角色,并执行速率限制以防止安全漏洞并确保平稳运行。

Scatter/Gather 模式

想象将一个大任务分成更小的、可管理的块并分发给工人。这就是 Scatter/Gather 模式的精髓。这种模式包括一个“散布”过程,将任务分配给多个工作进程,以及一个“收集”过程,收集结果并返回给客户端。

优点:

  • 并行化:启用任务的并发执行,显著提高性能。
  • 可扩展性:可以水平扩展工人以处理增加的工作量。
  • 容错性:如果一个工人失败,其他工人可以接替,确保弹性。

示例:

考虑一个视频流平台,利用 Scatter/Gather 模式进行视频转码。散布过程将视频分成片段并分发给工作进程进行转码。收集过程将收集转码后的片段并将它们组装成一个完整的视频文件。

Backend for Frontends (BFF) 模式

是否曾经对为不同设备设计的网站感到沮丧?BFF 模式解决了这个问题。它为每种类型的客户端应用程序(移动、Web 等)引入一个专用的 API 服务。这个 API 服务根据每个客户端的特定需求定制其响应,提供更优化的用户体验。

优点:

  • 客户端特定优化:根据每个客户端的独特需求定制数据和功能。
  • 性能提升:通过仅提供相关信息给每个客户端减少数据传输。
  • 解耦:将主要应用程序与客户端特定问题隔离。

示例:

想象一个新闻网站,为移动和 Web 客户端提供 BFF。移动 BFF 可以为较小的屏幕提供优化的内容和图像,而 Web BFF 可以提供更丰富的体验和更多功能与信息。

CQRS(命令查询职责分离)

想象有独立的团队分别负责管理数据的读取和写入。这就是 CQRS 的精髓。该模式将读取和写入操作分离到不同的模型和数据库。这允许并发的读取和写入操作而不发生冲突,提高了可扩展性和性能。

优点:

  • 可扩展性提升:可以根据读取和写入的特定需求独立扩展。
  • 可用性增加:即使写模型不可用,读取仍可继续。
  • 简化开发:分离读取和写入操作,使代码更易于理解和维护。

示例:

考虑一个在线商店,采用 CQRS 架构。写模型负责管理产品库存和订单创建。读模型负责生成产品列表和订单状态更新。这种分离允许在不影响写可用性的情况下处理高读取流量。

总结

这些只是许多强大的云原生架构模式中的一部分。通过理解和利用这些模式,你可以构建高度可扩展、弹性和灵活的应用程序,在动态的云环境中蓬勃发展。


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