Güvenilirliği destekleyen mimari tasarım desenleri

İş yükü mimarileri tasarlarken, yaygın zorluklara çözüm getiren sektör desenlerini kullanmanız gerekir. Desenler, iş yükleri içinde kasıtlı dengeler oluşturmanıza ve istediğiniz sonuç için iyileştirme yapmanıza yardımcı olabilir. Ayrıca güvenlik, performans, maliyet ve işlemleri etkileyebilecek belirli sorunlardan kaynaklanan riskleri azaltmaya da yardımcı olabilir. Risk azaltılmazsa, bu riskler sonunda güvenilirlik sorunlarına neden olur. Bu desenler gerçek dünya deneyimi tarafından desteklenir, bulut ölçeği ve işletim modelleri için tasarlanmıştır ve doğası gereği satıcıdan bağımsızdır. İş yükü tasarımınızı standartlaştırmanın bir yolu olarak iyi bilinen desenleri kullanmak, operasyonel mükemmelliğinizin bir bileşenidir.

Birçok tasarım deseni bir veya daha fazla mimari sütununu doğrudan destekler. Güvenilirlik sütununu destekleyen tasarım desenleri, iş yükü kullanılabilirliğini, kendini korumayı, kurtarmayı, veri ve işleme bütünlüğünü ve arızaları kapsamayı önceliklendirir.

Aşağıdaki tabloda güvenilirlik hedeflerini destekleyen Mimari tasarım desenleri özetlenmiştir.

Desen Özet
Büyükelçi Ağ iletişimiyle ilgili çapraz görevleri hafifleterek ağ iletişimini kapsüller ve yönetir. Sonuçta elde edilen yardımcı hizmetler, istemci adına iletişim başlatır. Bu arabuluculuk noktası, ağ iletişimine yeniden deneme veya arabelleğe alma gibi güvenilirlik modelleri ekleme fırsatı sağlar.
Ön uçlar için arka uçlar Belirli bir ön uç arabirimine özel ayrı hizmetler oluşturarak iş yükünün hizmet katmanını bireyselleştirir. Bu ayrım nedeniyle, hizmet katmanında bir istemciyi destekleyen bir arıza, başka bir istemcinin erişiminin kullanılabilirliğini etkilemeyebilir. Çeşitli istemcilere farklı davrandığınızda, beklenen istemci erişim desenlerine göre güvenilirlik çalışmalarının önceliğini belirtebilirsiniz.
Bölme Arızaların patlama yarıçapını yalıtmak için bileşenler arasında kasıtlı ve eksiksiz segmentasyon sağlar. Bu hata yalıtım stratejisi, yalnızca sorunla karşılaşan bölmedeki hataları sınırlamaya çalışır ve diğer bölmelerin etkilenmesini önler.
Edilgen Önbellek İsteğe bağlı olarak doldurulan bir önbellek sunarak sık okunan verilere erişimi iyileştirir. Önbellek daha sonra aynı veriler için sonraki isteklerde kullanılır. Önbelleğe alma, veri çoğaltması oluşturur ve kaynak veri deposu geçici olarak kullanılamıyorsa sık erişilen verilerin kullanılabilirliğini korumak için sınırlı yollarla kullanılabilir. Ayrıca önbellekte bir arıza varsa iş yükü kaynak veri deposuna geri dönebilir.
Devre kesici Arızalı veya kullanılamayan bir bağımlılığa sürekli istekleri önler. Bunu yaptığınızda, bu düzen hatalı bir bağımlılığın aşırı yüklenmesini önler. Bu deseni, iş yükünde düzgün bir düşüş tetiklemesi için de kullanabilirsiniz. Devre kesiciler, hem kendini koruma hem de kendi kendine iyileşme sağlamak için genellikle otomatik kurtarma ile birleştirilir.
Talep Denetimi Verileri mesajlaşma akışından ayırarak iletiyle ilgili verileri ayrı ayrı almak için bir yol sağlar. Mesaj veriyolları, genellikle ayrılmış veri depolarında bulunan güvenilirlik ve olağanüstü durum kurtarma özelliklerini sağlamaz, bu nedenle verileri mesajdan ayırmak, alttaki veriler için daha fazla güvenilirlik sağlayabilir. Bu ayrım, olağanüstü durumdan sonra ileti kuyruğu kurtarma yaklaşımına da olanak tanır.
Telafi İşlemi Daha önce uygulanan eylemlerin etkilerini tersine çevirme yoluyla hatalardan kurtarmak için bir mekanizma sağlar. Bu desen veri değişikliklerini doğrudan geri alma, işlem kilitlerini bozma ve hatta etkiyi tersine çevirmek için yerel sistem davranışını yürütme gibi işlemleri içerebilen dengeleme eylemlerini kullanarak kritik iş yükü yollarındaki arızaları giderir.
Rakip Tüketiciler Bir kuyruktaki öğeleri verimli bir şekilde işlemek için dağıtılmış ve eşzamanlı işleme uygular. Bu model, tüketicileri kopya gibi değerlendirerek kuyruk işlemede yedeklilik oluşturur. Bu sayede, bir örnek hatası diğer tüketicilerin kuyruk iletilerini işlemesini engellemez.
Edge İş Yükü Yapılandırması Bağlantı kesintileri sırasında yapılandırmanın yerel olarak kullanılabilir durumda kalmasını sağlarken bulutu istenen gerçek kaynağı olarak değerlendirerek dağıtılmış uç iş yükleri için yapılandırmayı yönetir. Bu düzen, kısmi güncelleştirmelerden veya geçersiz yapılandırmalardan kurtarmak için yapılandırma mutabakatı, kayma algılama ve geri alma desteği sağlayarak güvenilirliği artırır.
Olay Kaynağını Belirleme Durum değişikliğini bir olaylar dizisi olarak görür ve bunları değişmez, yalnızca eklenebilir bir günlükte kaydeder. Karmaşık bir iş sürecinde değişikliklerin güvenilir bir geçmişi çok önemli olduğunda bu düzeni kullanabilirsiniz. Ayrıca, durum depolarını kurtarmanız gerekiyorsa durum yeniden oluşturmayı kolaylaştırır.
Dağıtım Damgaları Kiracıları veya iş yükü birimlerini, paylaşılan kader olmadan çalışan bağımsız birimlere ayırır. Bir damga pulundaki bir hata bu damga pulunda yer alır ve diğer damga damgalarındaki kiracıları etkilemez. Bölgeler arasında damgaların dağıtılması, yedeklilik ve kurtarma planlaması için de bir temel sağlar.
Federasyon Kimliği Temsilciler, kullanıcıları yönetmek ve uygulamanız için kimlik doğrulaması sağlamak için iş yükünün dışında olan bir kimlik sağlayıcısına güvenir. Kullanıcı yönetimi ve kimlik doğrulamasının boşaltılması, bu bileşenlerin güvenilirliğini genellikle yüksek bir SLA'ya sahip olan kimlik sağlayıcısına değiştirir. Ayrıca, iş yükü olağanüstü durum kurtarma sırasında kimlik doğrulama bileşenlerinin büyük olasılıkla iş yükü kurtarma planının bir parçası olarak ele alınması gerekmez.
Ağ Geçidi Toplama Tek bir istekte birden çok arka uç hizmetine yönelik çağrıları toplayarak iş yükünüzle istemci etkileşimlerini basitleştirir. Bu topoloji, istemciler arasında dağıtılmış bir uygulamadan merkezi bir uygulamaya geçici hata işlemeyi kaydırmanızı sağlar.
Ağ Geçidi Boşaltma İstek işlemeyi bir arka uç düğümüne iletmeden önce ve sonra bir ağ geçidi cihazına yükler. Bu sorumluluğun bir ağ geçidine yüklenmesi, arka uç düğümlerindeki uygulama kodunun karmaşıklığını azaltır. Bazı durumlarda, yük boşaltma işlevselliği tamamen platform tarafından sağlanan güvenilir bir özellik ile değiştirilir.
Ağ Geçidi Yönlendirme Gelen ağ isteklerini istek amaçlarına, iş mantığına ve arka uç kullanılabilirliğine göre çeşitli arka uç sistemlerine yönlendirir. Ağ geçidi yönlendirmesi, trafiği yalnızca sisteminizdeki iyi durumdaki düğümlere yönlendirmenizi sağlar.
Geode Etkin-etkin kullanılabilirlik modlarında çalışan sistemleri birden çok coğrafyaya dağıtır. Bu desen, herhangi bir istemcinin herhangi bir coğrafi örneğe bağlanabilmesi idealini desteklemek için veri çoğaltmayı kullanır. İş yükünüzün bir veya daha fazla bölgesel kesintiye dayanabilmesine yardımcı olabilir.
Sağlık Uç Noktası İzleme Bu amaçla özel olarak tasarlanmış bir uç noktayı kullanıma sunarak bir sistemin sağlığını veya durumunu izlemenin bir yolunu sağlar. bu uç noktayı iş yükünüzün durumunu yönetmek, uyarı ve pano oluşturmak için kullanabilirsiniz. Bunu kendi kendini düzeltmeye yönelik bir sinyal olarak da kullanabilirsiniz.
İdempotent Tüketici Aynı iletiyi birden çok kez işlemenin, bir kez işlemeyle aynı etkiye sahip olmasını sağlar. En az bir kez teslimi garanti eden mesajlaşma sistemleri yinelenen iletiler teslim edebilir, bu nedenle bu düzen bir iş yükünün verileri bozmadan yeniden denemeler kullanmasını sağlar.
Dizin Tablosu İstemcilerin verilerin doğrudan alınabilmesi için meta verileri aramasına olanak tanıyarak dağıtılmış veri depolarındaki veri alımını iyileştirir ve tam veri deposu taramaları yapma gereksinimini ortadan kaldırır. Bu düzeni, istemciler bir arama işlemi aracılığıyla parçalarına, bölümlerine veya uç noktalarına yönlendirildiklerinden, veri erişimi için yük devretme yaklaşımını kolaylaştırmak amacıyla kullanabilirsiniz.
Lider Seçimi Dağıtılmış bir uygulamanın örneklerinin liderini oluşturur. Öncü, bir hedefe ulaşmakla ilgili sorumlulukları koordine eder. Bu desen, işi güvenilir bir şekilde yeniden yönlendirerek düğüm arızalarının etkisini azaltır. Ayrıca lider arızalandığında konsensüs algoritmaları aracılığıyla yük devretme uygular.
Kanallar ve Filtreler Belirli bir sonuca ulaşmak için karmaşık veri işlemeyi bir dizi bağımsız aşamaya ayırır. Her aşamanın tek bir sorumluluğa sahip olması, odaklanmış bir dikkat sağlar ve karışık veri işlemenin dikkati dağıtmasını önler.
Öncelik Sırası Yüksek öncelikli öğelerin düşük öncelikli öğelerden önce işlenmesini ve tamamlanmasını sağlar. Öğeleri iş önceliğine göre ayırmak, güvenilirlik çalışmalarını en kritik çalışmalara odaklamanıza olanak tanır.
Publisher/Abone Doğrudan istemciden hizmete veya istemciden hizmete iletişimi ara ileti aracısı veya olay veri yolu aracılığıyla iletişimle değiştirerek mimarinin bileşenlerini ayırır.
Kuyruk Tabanlı Yük Dengeleme Gelen istekleri veya görevleri bir kuyrukta arabelleğe alarak ve kuyruk işlemcisinin bunları denetimli bir hızda işlemesine izin vererek gelen isteklerin veya görevlerin düzeyini denetler. Bu yaklaşım, görevlerin gelişini işlenmelerinden ayrıştırarak talepteki ani ani artışlara karşı dayanıklılık sağlayabilir. Kuyruk işlemindeki arızaları izole ederek alımı etkilemelerini önleyebilir.
Hız Sınırlama İstemci isteklerinin hızını denetleyerek sınırlama hatalarını azaltır ve sınırsız hatalı tekrar deneme senaryolarını önler. Bu taktik, hizmet belirtilen sınırlara ulaşmamak için tasarlandıysa bir hizmetle iletişim kurmanın sınırlamalarını ve maliyetlerini kabul ederek istemciyi korur. Belirli bir zaman aralığında hizmete gönderilen işlemlerin sayısını ve/veya boyutunu denetleyerek çalışır.
Yeniden dene Belirli işlemleri denetimli bir şekilde yeniden deneyerek geçici veya aralıklı olabilecek hataları giderir. Dağıtılmış bir sistemde geçici hataları azaltmak, iş yükünün dayanıklılığını geliştirmeye yönelik temel bir tekniktir.
Dağıtılmış Saga işlemleri Uzun süre çalışan ve karmaşık olabilecek işlemleri, işi daha küçük, bağımsız işlemlerin dizilerine bölerek koordine eder. Her işlemin yürütmedeki hataları tersine çevirmek ve bütünlüğü korumak için telafi eylemleri de olmalıdır. Birden çok dağıtılmış sistem genelinde monolitik işlemler genellikle imkansız olduğundan, bu düzen bölünmezlik ve dengeleme uygulayarak tutarlılık ve güvenilirlik sağlar.
Planlayıcı Ajan Denetleyici Sistemde gözlemlenebilen faktörlere göre görevleri sistem genelinde verimli bir şekilde dağıtır ve yeniden dağıtır. Bu düzen, bir arızanın etkilerini azaltmak için hataları algılamak ve görevleri iyi durumdaki bir aracıya yeniden yönlendirmek için sistem durumu ölçümlerini kullanır.
Sıralı Konvoy Eş zamanlı mesajlaşma girişini korurken aynı zamanda tanımlı sırada işlemeyi de destekler. Bu düzen, sorun gidermesi zor olan yarış koşullarını, çekişen ileti işlemeyi veya hatalı arızalara yol açabilecek yanlış sıralanmış iletileri ele almak için diğer geçici çözümleri ortadan kaldırabilir.
Parçalama Belirli bir isteği işlemek için yükü spesifik bir mantıksal hedefe yönlendirir ve iyileştirme için birlikte yerleştirmeyi etkinleştirir. Veriler veya işleme parçaya yalıtılmış olduğundan, bir parçadaki bir arıza o parçaya yalıtılmış olarak kalır.
Boğucu İncir Sistem geçişi veya modernleştirmesi sırasında çalışan bir sistemin bileşenlerini yeni bileşenlerle sistematik olarak değiştirmeye yönelik bir yaklaşım sağlar. Bu düzenin artımlı yaklaşımı, geçiş sırasında riskleri azaltmaya yardımcı olabilir.
Kısıtlama Bir kaynağa veya bileşene gelen isteklerin hızına veya aktarım hızına sınırlar uygular. Arızalara yol açabilecek kaynak tükenmesini önlemeye yardımcı olmak için sınırları tasarlayabilirsiniz. Bu deseni, düzgün bir düşüş planında denetim mekanizması olarak da kullanabilirsiniz.

Sonraki Adımlar

Diğer Azure Well-Architected Framework yapılarını destekleyen Mimari tasarım desenlerini gözden geçirin:

  • Last updated on