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《分布式架构与微服务架构:差异解析与架构图对比》
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分布式架构与微服务架构的基本概念
(一)分布式架构
分布式架构是一种将系统的不同组件分布在多个计算机或节点上的架构模式,这些组件通过网络进行通信和协作,以实现整个系统的功能,其目的是提高系统的可扩展性、可靠性和性能,一个大型的电商系统可能将订单处理、库存管理、用户认证等功能分布在不同的服务器上,通过消息队列或者RPC(远程过程调用)等方式进行交互。
(二)微服务架构
微服务架构是一种将单个应用程序开发为一组小型服务的架构风格,每个微服务都在自己的进程中运行,并且使用轻量级机制(如HTTP RESTful API)进行通信,微服务专注于单一的业务功能,可独立开发、部署和扩展,以一个在线旅游平台为例,酒店预订、机票预订、旅游攻略等功能都可以是独立的微服务。
架构图对比
(一)分布式架构图
1、整体布局
- 在分布式架构图中,通常可以看到多个较大的功能模块分布在不同的节点上,这些节点可能是不同的服务器或者集群,一个分布式数据库系统可能有专门的主节点用于数据的写入,多个从节点用于数据的读取,它们之间通过网络连接,数据的同步通过特定的分布式协议进行。
2、通信模式
- 通信往往基于一些较为底层的协议,如RPC协议,这种通信方式相对比较紧密耦合,调用方和被调用方需要知道对方的接口定义、地址等详细信息,在一个分布式的企业资源规划(ERP)系统中,财务模块和生产模块之间通过RPC调用进行数据交互,当财务模块需要获取生产模块的成本数据时,它会直接调用生产模块的特定接口。
(二)微服务架构图
1、整体布局
- 微服务架构图呈现出众多小的服务单元,每个微服务都有自己独立的边界,可以独立部署和运行,以一个社交媒体应用为例,用户服务、消息服务、好友关系服务等微服务各自独立,这些微服务可以根据业务需求采用不同的技术栈进行开发,例如用户服务可以用Java开发,而消息服务可能用Node.js开发。
2、通信模式
- 主要通过轻量级的HTTP RESTful API进行通信,这种通信方式更加松散耦合,只要服务遵循相同的API规范,就可以方便地进行集成,在一个微服务架构的电商应用中,商品服务提供RESTful API供订单服务查询商品信息,订单服务不需要了解商品服务的内部实现细节,只需要按照API的定义发送请求和处理响应即可。
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区别分析
(一)组件粒度
1、分布式架构
- 分布式架构中的组件粒度相对较大,这些组件往往承担着多个相关的业务功能,在一个分布式的物流管理系统中,运输调度组件可能同时负责车辆分配、路线规划和运输监控等多个功能。
2、微服务架构
- 微服务架构强调细粒度的服务,每个微服务专注于一个非常具体的业务功能,如在上述物流管理系统的微服务架构中,车辆分配、路线规划和运输监控可能分别是独立的微服务。
(二)耦合程度
1、分布式架构
- 耦合程度相对较高,由于分布式组件之间的通信往往基于底层协议,组件之间的接口定义和交互方式相对固定,如果一个组件的接口发生变化,可能会影响到与之交互的多个组件,在一个分布式的金融交易系统中,如果核心交易组件的接口发生变更,可能会导致与其相连的风控组件、清算组件等无法正常工作。
2、微服务架构
- 耦合程度低,微服务之间通过API进行通信,只要API的输入输出不变,微服务内部的实现可以独立演进,在一个微服务架构的内容管理系统中,文章编辑微服务内部的算法优化或者数据库结构调整,只要不影响其对外提供的API,就不会影响到使用该微服务的其他服务,如文章发布微服务。
(三)技术多样性
1、分布式架构
- 在分布式架构中,由于组件相对较大且耦合度较高,通常在整个系统中采用相对统一的技术栈,这样便于系统的维护和管理,一个分布式的电信业务支撑系统可能整体采用Java技术栈,从前端的业务受理组件到后端的计费组件都使用Java开发。
2、微服务架构
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- 微服务架构鼓励技术多样性,不同的微服务可以根据自身的业务需求和特点选择最适合的技术,对于一个需要进行大量数据处理的微服务,可以选择使用Python和相关的数据处理库,而对于一个需要高并发处理的微服务,可以选择Go语言。
(四)部署与扩展
1、分布式架构
- 部署相对复杂,由于组件之间的耦合性,在部署一个新的功能或者更新现有功能时,可能需要对多个相关组件进行协调部署,在扩展方面,往往是对整个功能模块或者节点进行扩展,要提高一个分布式文件系统的存储容量,可能需要增加整个存储节点的数量。
2、微服务架构
- 微服务可以独立部署,开发人员可以单独更新和部署某个微服务,而不会影响到其他微服务,在扩展方面,能够针对单个微服务根据业务需求进行独立扩展,如果一个电商系统中的订单服务面临高流量压力,可以单独对订单微服务进行水平扩展,增加订单服务的实例数量,而其他微服务不受影响。
(五)数据管理
1、分布式架构
- 在分布式架构中,数据的管理可能采用集中式的分布式数据库或者数据分片等方式,数据的一致性维护相对复杂,尤其是在跨组件的数据交互过程中,在一个分布式的电商库存管理系统中,当多个地区的仓库数据需要同步时,需要复杂的分布式事务处理机制来保证数据的一致性。
2、微服务架构
- 每个微服务通常有自己独立的数据存储,可以根据微服务的需求选择不同的数据库类型,如关系型数据库、非关系型数据库等,数据的一致性主要在微服务内部保证,微服务之间通过API进行数据交互时,更多关注的是业务逻辑的正确性,在一个微服务架构的在线教育系统中,课程管理微服务可以使用关系型数据库存储课程信息,而用户学习记录微服务可以使用非关系型数据库存储学习进度等信息。
分布式架构和微服务架构虽然都旨在提高系统的性能、可扩展性等,但在组件粒度、耦合程度、技术多样性、部署扩展和数据管理等方面存在着明显的区别,企业在构建系统时需要根据自身的业务需求、技术团队能力等因素选择合适的架构模式。
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