Wzorce projektowe oparte na chmurze

Architekci projektują obciążenia, łącząc usługi platformy, funkcje i kod w celu spełnienia wymagań funkcjonalnych i niefunkcjonalnych w obciążeniach. Projektowanie obciążeń wymaga zrozumienia tych wymagań dotyczących obciążeń, a następnie wybrania topologii i podejścia do rozwiązywania problemów przedstawionych przez ograniczenia obciążenia. Wzorce projektowania w chmurze, z którymi można rozwiązać wiele typowych wyzwań.

Projekt systemów jest mocno przesiąknięty wzorami projektowymi. Infrastruktura, kod i systemy rozproszone są zaprojektowane wokół kombinacji wzorców projektowych. Te wzorce projektowe są przydatne do tworzenia niezawodnych, bezpiecznych, zoptymalizowanych pod kątem kosztów, operacyjnego i wydajnych aplikacji w chmurze.

Te wzorce projektowe nie są specyficzne dla żadnej technologii i są istotne dla żadnego systemu rozproszonego, niezależnie od tego, czy są hostowane na platformie Azure, innych platformach w chmurze, a niektóre mogą nawet rozszerzać obciążenia lokalne lub hybrydowe.

Wzorce projektowania w chmurze ułatwiają proces projektowania

Obciążenia w chmurze są podatne na fallacie przetwarzania rozproszonego. Oto kilka przykładów fallacie projektowania chmury:

• Sieć jest niezawodna
• Opóźnienie wynosi zero
• Przepustowość jest nieskończona
• Sieć jest bezpieczna
• Topologia nie zmienia się
• Jest jeden administrator
• Przechowywanie wersji składników jest proste
• Implementacja możliwości obserwacji może być opóźniona

Wzorce projektowe nie eliminują takich pojęć, jak te, ale mogą pomóc zwiększyć świadomość, rekompensaty i środki zaradcze. Każdy wzorzec chmury ma własne kompromisy. Należy zwrócić uwagę bardziej na to, dlaczego wybierasz określony wzorzec niż do sposobu jego implementacji.

Dobrze zaprojektowane obciążenie uwzględnia sposób użycia tych wzorców projektowych w całej branży jako podstawowych bloków konstrukcyjnych do projektowania obciążeń. Każdy filar usługi Azure Well-Architected jest reprezentowany w tych wzorcach projektowych, często ze wzorcem projektowania wprowadzającym kompromisy z celami innych filarów.

Katalog wzorców

Każdy wzorzec w tym wykazie opisuje problem, który rozwiązuje wzorzec, zagadnienia dotyczące stosowania wzorca i przykład na podstawie platformy Microsoft Azure. Niektóre wzorce obejmują przykłady kodu lub fragmenty kodu, które pokazują, jak zaimplementować wzorzec na platformie Azure.

Wzorzec	Podsumowanie	Filary Azure Well-Architected Framework
Ambasador	Tworzenie usług pomocnika, które wysyłają żądania sieci w imieniu usługi lub aplikacji klienta.	Niezawodność Bezpieczeństwo
Warstwa chroniąca przed uszkodzeniem	Implementowanie warstwy fasady lub adaptera między nowoczesną aplikacją a starszym systemem.	Doskonałość operacyjna
Asynchroniczne operacje żądanie-odpowiedź	Oddzielenie przetwarzania zaplecza od hosta frontonu, kiedy przetwarzanie zaplecza musi być asynchroniczne, a fronton nadal potrzebuje jasnej odpowiedzi.	Wydajność
Zaplecza dla frontonów	Utwórz oddzielne usługi zaplecza, które mają być używane przez określone aplikacje lub interfejsy frontonu.	Niezawodność Bezpieczeństwo Wydajność
Gródź	Izoluj elementy aplikacji do pul, aby w przypadku awarii, pozostałe nadal działały.	Niezawodność Bezpieczeństwo Wydajność
Odkładanie do pamięci podręcznej	Ładowanie danych na żądanie do pamięci podręcznej z magazynu danych.	Niezawodność Wydajność
Choreografia	Pozwól każdej usłudze decydować o czasie i sposobie przetwarzania operacji biznesowych, zamiast polegać na centralnym orkiestratorze.	Doskonałość operacyjna Wydajność
Wyłącznik	Obsługa błędów, których naprawienie może potrwać zmienną ilość czasu podczas nawiązywania połączenia ze zdalną usługą lub zasobem.	Niezawodność Wydajność
Sprawdzanie oświadczenia	Podziel duży komunikat na sprawdzanie oświadczenia i ładunek, aby uniknąć przeciążania magistrali komunikatu.	Niezawodność Bezpieczeństwo Optymalizacja kosztów Wydajność
Transakcja wyrównująca	Cofanie pracy wykonywanej przez serię kroków, które razem definiują ostatecznie spójną operację.	Niezawodność
Konkurujący odbiorcy	Umożliwianie wielu równoczesnym odbiorcom przetwarzania komunikatów odebranych w tym samym kanale obsługi komunikatów.	Niezawodność Optymalizacja kosztów Wydajność
Konsolidacja zasobów obliczeniowych	Skonsoliduj wiele zadań lub operacji w jednej jednostce obliczeniowej.	Optymalizacja kosztów Doskonałość operacyjna Wydajność
CQRS	Segregowanie operacji, które odczytują dane z operacji aktualizujących dane, przy użyciu osobnych interfejsów.	Wydajność
Jednostki skalowania wdrożenia	Wdróż wiele niezależnych kopii składników aplikacji, w tym magazynów danych.	Doskonałość operacyjna Wydajność
Konfiguracja obciążenia usługi Edge	Scentralizowanie konfiguracji w celu rozwiązania problemu z konfigurowaniem wielu systemów i urządzeń na hali sklepowej.
Określanie źródła zdarzeń	Używanie magazynu typu „tylko dołączanie” do rejestrowania serii zdarzeń, które opisują działania wykonywane na danych w domenie.	Niezawodność Wydajność
Zewnętrzny magazyn konfiguracji	Przenoszenie informacji o konfiguracji z pakietu wdrożeniowego aplikacji do centralnej lokalizacji.	Doskonałość operacyjna
Tożsamość federacyjna	Delegowanie uwierzytelniania do zewnętrznego dostawcy tożsamości.	Niezawodność Bezpieczeństwo Wydajność
Strażnik	Ochrona aplikacji i usług przy użyciu dedykowanego wystąpienia hosta, które działa jako broker między klientami a aplikacją lub usługą, weryfikuje i oczyszcza żądania oraz przekazuje żądania i dane między nimi.	Bezpieczeństwo Wydajność
Agregacja za pomocą bramy	Używanie bramy w celu agregowania wielu indywidualnych żądań w pojedynczym żądaniu.	Niezawodność Bezpieczeństwo Doskonałość operacyjna Wydajność
Odciążanie bramy	Odciążanie funkcjonalności usług udostępnionych lub specjalnych na serwerze proxy bramy.	Niezawodność Bezpieczeństwo Optymalizacja kosztów Doskonałość operacyjna Wydajność
Routing bramy	Kierowanie żądań do wielu usług za pomocą pojedynczego punktu końcowego.	Niezawodność Doskonałość operacyjna Wydajność
geode	Wdróż usługi zaplecza w zestawie węzłów geograficznych, z których każdy może obsłużyć dowolne żądanie klienta w dowolnym regionie.	Niezawodność Wydajność
Monitorowanie punktu końcowego kondycji	Implementowanie testów funkcjonalności w aplikacji, do których zewnętrzne narzędzia mogą uzyskiwać dostęp przez udostępniane punkty końcowe w regularnych odstępach czasu.	Niezawodność Doskonałość operacyjna Wydajność
Indeksowanie tabeli	Tworzenie indeksów dla pól magazynu danych, do których często odwołują się zapytania.	Niezawodność Wydajność
Wybór lidera	Koordynowanie akcji wykonywanych przez kolekcję współpracujących wystąpień zadań w aplikacji rozproszonej poprzez wybranie jednego wystąpienia jako wiodącego, które przyjmuje odpowiedzialność za zarządzanie innymi wystąpieniami.	Niezawodność
Zmaterializowany widok	Generowanie wstępnie wypełnionych widoków dla danych w co najmniej jednym magazynie danych, gdy dane nie są idealnie sformatowane dla wymaganych operacji zapytania.	Wydajność
Messaging Bridge	Utwórz pośrednika, aby umożliwić komunikację między systemami obsługi komunikatów, które są w inny sposób niezgodne z powodu protokołu lub formatu.	Optymalizacja kosztów Doskonałość operacyjna
Potoki i filtry	Podział zadania wykonującego złożone przetwarzanie na serię oddzielnych elementów, które mogą być używane ponownie.	Niezawodność
Kolejka priorytetowa	Priorytetyzacja żądań wysyłanych do usługi, tak aby żądania o wyższym priorytecie były odbierane i przetwarzane znacznie szybciej niż te o niższym priorytecie.	Niezawodność Wydajność
Wydawca/subskrybent	Umożliwianie aplikacji asynchronicznego informowania o zdarzeniach zainteresowanych odbiorców bez sprzęgania nadawców z odbiorcami.	Niezawodność Bezpieczeństwo Optymalizacja kosztów Doskonałość operacyjna Wydajność
Kwarantanna	Upewnij się, że zasoby zewnętrzne spełniają uzgodniony przez zespół poziom jakości, zanim zostaną autoryzowane do wykorzystania w procesie pracy.	Bezpieczeństwo Doskonałość operacyjna
Wyrównywanie obciążeń przy użyciu kolejki	Używanie kolejki, która pełni rolę bufora między zadaniem i wywoływanym przez nie usługą w celu złagodzenia sporadycznych dużych obciążeń.	Niezawodność Optymalizacja kosztów Wydajność
Wzorzec limitu szybkości	Wzorzec ograniczania, aby pomóc uniknąć lub zminimalizować błędy ograniczania przepustowości związane z tymi limitami ograniczania przepustowości i ułatwić dokładniejsze przewidywanie przepływności.	Niezawodność
Ponów próbę	Umożliwianie aplikacji obsługi przewidywanych, tymczasowych błędów podczas próby połączenia z zasobem usługi lub sieci poprzez niewidoczne ponawianie operacji, która poprzednio zakończyła się niepowodzeniem.	Niezawodność
Saga	Zarządzanie spójnością danych między mikrousługami w scenariuszach transakcji rozproszonych. Saga to sekwencja transakcji, która aktualizuje każdą usługę i publikuje komunikat lub zdarzenie w celu wyzwolenia następnego kroku transakcji.	Niezawodność
Agent harmonogramu — nadzorca	Koordynowanie zestawu akcji w rozproszonym zestawie usług i innych zasobach zdalnych.	Niezawodność Wydajność
Sekwencyjny konwój	Przetwarzanie zestawu powiązanych komunikatów w zdefiniowanej kolejności bez blokowania przetwarzania innych grup komunikatów.	Niezawodność
Dzielenie na fragmenty	Dzielenie magazynu danych na zestaw poziomych partycji lub fragmentów.	Niezawodność Optymalizacja kosztów
Przyczepka	Wdrażanie składników aplikacji w osobnym procesie lub kontenerze w celu zapewnienia izolacji i hermetyzacji.	Bezpieczeństwo Doskonałość operacyjna
Hosting zawartości statycznej	Wdrażanie zawartości statycznej w usłudze magazynu opartej na chmurze, która może dostarczyć ją bezpośrednio do klienta.	Optymalizacja kosztów
Drzewo figowe	Przyrostowa migracja starszej wersji systemu przez stopniowe zastępowanie konkretnych elementów funkcjonalności nowymi aplikacjami i usługami.	Niezawodność Optymalizacja kosztów Doskonałość operacyjna
Ograniczanie przepływności	Kontrolowanie zużycia zasobów używanych przez wystąpienie aplikacji, pojedynczą dzierżawę lub całą usługę.	Niezawodność Bezpieczeństwo Optymalizacja kosztów Wydajność
Klucz portiera	Używanie tokenu lub klucza, który zapewnia klientom ograniczony bezpośredni dostęp do określonego zasobu lub usługi.	Bezpieczeństwo Optymalizacja kosztów Wydajność

Następny krok

Przejrzyj wzorce projektowe z perspektywy filaru usługi Azure Well-Architected, z którego perspektywy wzorzec stara się optymalizować działanie.

• wzorce projektowe do obsługi filaru niezawodności
• wzorce projektowe do obsługi filaru zabezpieczeń
• wzorce projektowe do obsługi filaru optymalizacji kosztów
• wzorce projektowe do wspierania filaru doskonałości operacyjnej
• wzorce projektowe wspierające filar wydajności operacyjnej