Cloudentwurfsmuster

Architekten entwerfen Arbeitslasten, indem Plattformdienste, Funktionen und Code kombiniert werden, um funktionale und nicht funktionale Anforderungen in Workloads zu erfüllen. Das Design von Workloads erfordert ein Verständnis dieser Workload-Anforderungen und dann die Wahl von Topologien und Ansätzen, die die Herausforderungen lösen, die sich aus den Beschränkungen des Workloads ergeben. Clouddesignmuster, die viele häufige Herausforderungen bewältigen.

Systemdesign ist stark von Entwurfsmustern geprägt. Infrastruktur-, Code- und verteilte Systeme sind alle auf eine Kombination aus Entwurfsmustern ausgelegt. Diese Entwurfsmuster sind nützlich, um zuverlässige, sichere, kostenoptimierte, betriebsfähige und leistungsfähige Anwendungen in der Cloud zu erstellen.

Diese Entwurfsmuster sind für keine Technologie spezifisch und für jedes verteilte System relevant, unabhängig davon, ob sie auf Azure, anderen Cloudplattformen gehostet werden, und einige können sogar auf lokale oder Hybridarbeitslasten erweitert werden.

Clouddesignmuster helfen beim Entwurfsprozess

Cloudworkloads sind anfällig für die Irrtümer der verteilten Verarbeitung. Einige Beispiele für Clouddesign-Irrtümer sind:

• Das Netzwerk ist zuverlässig
• Latenz ist null
• Bandbreite ist unendlich
• Das Netzwerk ist geschützt
• Topologie ändert sich nicht
• Es gibt einen Administrator
• Komponentenversionsverwaltung ist einfach
• Einblickimplementierung kann verzögert werden

Designmuster beseitigen Faktoren wie diese nicht, können aber dazu beitragen, diese zu erkennen, zu kompensieren und zu minimieren. Jedes Cloudmuster bringt seine eigenen Kompromisse mit sich. Es ist wichtiger, darauf zu achten, warum Sie ein bestimmtes Muster auswählen, nicht, wie Sie es implementieren.

Ein gut architektierter Workload berücksichtigt, wie diese branchenweiten Strukturierungsmuster als Kernbausteine für das Workload-Design verwendet werden sollten. Jedes Element von Azure Well-Architected ist in diesen Designmustern vertreten, wobei das Designmuster oft Kompromisse mit den Zielen der anderen Elemente eingeht.

Musterkatalog

Jedes Muster in diesem Katalog beschreibt das Problem, das das Muster behandelt, Überlegungen zum Anwenden des Musters und ein Beispiel basierend auf Microsoft Azure. Einige Muster umfassen Codebeispiele oder Codeausschnitte, die zeigen, wie das Muster in Azure implementiert wird.

Muster	Zusammenfassung	Azure Well-Architected Framework-Säulen
Ambassador	Erstellen Sie Hilfsdienste, die im Auftrag von Consumerdiensten oder -anwendungen Netzwerkanforderungen senden.	Zuverlässigkeit Sicherheit
Antikorruptionsschicht	Implementieren Sie eine „Fassade“ oder Adapterebene zwischen einer modernen Anwendung und einem älteren System.	Operative Exzellenz
Asynchrones Anforderung-Antwort-Muster	Entkoppeln Sie die Back-End-Verarbeitung von einem Front-End-Host, wobei die Back-End-Verarbeitung asynchron sein muss, das Front-End jedoch eine eindeutige Antwort benötigt.	Leistungseffizienz
Back-Ends für Front-Ends	Erstellen Sie separate Back-End-Dienste, die von bestimmten Frontend-Anwendungen oder Schnittstellen verwendet werden sollen.	Zuverlässigkeit Sicherheit Leistungseffizienz
Bulkhead	Isolieren Sie Elemente einer Anwendung in Pools, sodass die anderen weiterhin funktionieren, falls einer ausfällt.	Zuverlässigkeit Sicherheit Leistungseffizienz
Cache-Aside	Daten bei Bedarf aus einem Datenspeicher in einen Cache laden.	Zuverlässigkeit Leistungseffizienz
Choreographie	Lassen Sie jeden Dienst entscheiden, wann und wie ein Geschäftsvorgang verarbeitet wird, anstatt einen zentralen Orchestrator zu nutzen.	Operative Exzellenz Leistungseffizienz
Sicherung	Behandeln Sie Fehler, deren Behebung beim Herstellen einer Verbindung mit einem Remotedienst oder einer Remoteressource unterschiedlich lange dauern kann.	Zuverlässigkeit Leistungseffizienz
Anspruchsprüfung	Teilen Sie eine große Nachricht in eine Anspruchsprüfung und eine Nutzlast auf, um die Überlastung eines Nachrichtenbusses zu vermeiden.	Zuverlässigkeit Sicherheit Kostenoptimierung Leistungseffizienz
Ausgleichende Transaktion	Machen Sie durch eine Reihe von Schritten ausgeführte Arbeit rückgängig, die zusammen einen letztlich konsistenten Vorgang definieren.	Zuverlässigkeit
Konkurrierende Consumer	Mehreren gleichzeitigen Consumern die Verarbeitung von Nachrichten ermöglichen, die auf dem gleichen Messagingkanal empfangen werden	Zuverlässigkeit Kostenoptimierung Leistungseffizienz
Computeressourcenkonsolidierung	Konsolidieren Sie mehrere Aufgaben oder Vorgänge in einer einzigen Recheneinheit.	Kostenoptimierung Operative Exzellenz Leistungseffizienz
CQRS	Trennen Sie mithilfe separater Schnittstellen Datenlesevorgänge von Vorgängen zur Aktualisierung von Daten.	Leistungseffizienz
Bereitstellungsstempel	Bereitstellen mehrerer unabhängiger Kopien von Anwendungskomponenten, einschließlich Datenspeicher	Operative Exzellenz Leistungseffizienz
Edge-Workloadkonfiguration	Zentralisieren Sie die Konfiguration, um die Herausforderung beim Konfigurieren mehrerer Systeme und Geräte im Produktionsbereich zu bewältigen.
Ereignisherkunftsermittlung	Verwenden Sie einen nur zum Anfügen vorgesehenen Speicher, um die vollständige Serie von Ereignissen aufzuzeichnen, die die mit Daten in einer Domäne ausgeführten Aktionen beschreiben.	Zuverlässigkeit Leistungseffizienz
Externer Konfigurationsspeicher	Konfigurationsinformationen aus dem Anwendungsbereitstellungspaket an einen zentralen Speicherort verschieben	Operative Exzellenz
Verbundidentität	Delegieren Sie die Authentifizierung an einen externen Identitätsanbieter.	Zuverlässigkeit Sicherheit Leistungseffizienz
Gatekeeper	Schützen Sie Anwendungen und Dienste durch Verwendung einer dedizierten Hostinstanz, die als Broker zwischen Clients und der Anwendung oder dem Dienst fungiert, Anforderungen überprüft und bereinigt sowie Anforderungen und Daten zwischen ihnen weiterleitet.	Sicherheit Leistungseffizienz
Gatewayaggregation	Aggregieren Sie mithilfe eines Gateways mehrere einzelne Anforderungen in einer einzigen Anforderung.	Zuverlässigkeit Sicherheit Operative Exzellenz Leistungseffizienz
Gatewayabladung	Lagern Sie gemeinsam genutzte oder spezielle Dienstfunktionen an einen Gatewayproxy aus.	Zuverlässigkeit Sicherheit Kostenoptimierung Operative Exzellenz Leistungseffizienz
Gatewayrouting	Leiten Sie Anforderungen an mehrere Dienste mit einem einzelnen Endpunkt weiter.	Zuverlässigkeit Operative Exzellenz Leistungseffizienz
Geode	Es wird beschrieben, wie Sie Back-End-Dienste für eine Gruppe von geografischen Knoten bereitstellen, von denen jeweils die Clientanforderungen einer beliebigen Region verarbeitet werden können.	Zuverlässigkeit Leistungseffizienz
Überwachung des Integritätsendpunkts	Implementieren Sie Funktionsprüfungen in einer Anwendung, auf die externe Tools in regelmäßigen Abständen über verfügbar gemachte Endpunkte zugreifen können.	Zuverlässigkeit Operative Exzellenz Leistungseffizienz
Indextabelle	Erstellen Sie Indizes für die Felder im Datenspeicher, auf die häufig von Abfragen verwiesen wird.	Zuverlässigkeit Leistungseffizienz
Auswahl einer übergeordneten Instanz	Koordinieren Sie die Aktionen, die von einer Sammlung zusammenarbeitender Taskinstanzen ausgeführt werden, in einer verteilten Anwendung, indem eine Instanz als übergeordnete Instanz ausgewählt wird, die die Verantwortung für die Verwaltung der anderen Instanzen übernimmt.	Zuverlässigkeit
Materialisierte Sicht	Voraufgefüllte Sichten für die Daten in einem oder mehreren Datenspeichern generieren, wenn die Daten für erforderliche Abfragevorgänge nicht ideal formatiert sind	Leistungseffizienz
Messaging-Bridge	Erstellen Sie einen Vermittler, um die Kommunikation zwischen Messagingsystemen zu ermöglichen, die andernfalls aufgrund von Protokoll oder Format nicht kompatibel sind.	Kostenoptimierung Operative Exzellenz
Pipes und Filter	Unterteilen einer Aufgabe, die komplexe Verarbeitungsvorgänge ausführt, in eine Reihe wiederverwendbarer separater Elemente	Zuverlässigkeit
Prioritätswarteschlange	Priorisieren Sie an Dienste gesendete Anforderungen, sodass Anforderungen mit einer höheren Priorität schneller empfangen und verarbeitet werden als Anforderungen mit einer niedrigeren Priorität.	Zuverlässigkeit Leistungseffizienz
Herausgeber/Abonnent	Ermöglichen Sie einer Anwendung die asynchrone Ankündigung von Ereignissen für mehrere interessierte Consumer, ohne die Absender mit den Empfängern zu koppeln.	Zuverlässigkeit Sicherheit Kostenoptimierung Operative Exzellenz Leistungseffizienz
Quarantäne	Stellen Sie sicher, dass externe Ressourcen eine vom Team vereinbarte Qualitätsebene erfüllen, bevor Sie sie in der Arbeitslast verwenden dürfen.	Sicherheit Operative Exzellenz
Warteschlangenbasierter Lastenausgleich	Verwenden Sie eine Warteschlange, die als Puffer zwischen einem Task und einem von diesem aufgerufenen Dienst fungiert, um unregelmäßig auftretende hohe Lasten aufzufangen.	Zuverlässigkeit Kostenoptimierung Leistungseffizienz
Ratenbegrenzungsmuster	Begrenzungsmusters, die Ihnen helfen, Drosselungsfehler im Zusammenhang mit diesen Drosselungsbegrenzungen zu vermeiden oder zu minimieren und eine genauere Vorhersage für den Durchsatz zu ermöglichen.	Zuverlässigkeit
Wiederholung	Ermöglichen Sie einer Anwendung beim Herstellen einer Verbindung mit einem Dienst oder einer Netzwerkressource die Behandlung antizipierter, temporärer Fehler, indem ein zuvor nicht erfolgreich durchgeführter Vorgang transparent wiederholt wird.	Zuverlässigkeit
Saga	Verwalten der Datenkonsistenz über Microservices hinweg in verteilten Transaktionsszenarien. Das Saga-Muster umfasst eine Sequenz von Transaktionen, die alle Dienste aktualisieren und eine Meldung oder ein Ereignis veröffentlichen, um den nächsten Transaktionsschritt auszulösen.	Zuverlässigkeit
Scheduler-Agent-Supervisor	Koordinieren Sie eine Reihe von Aktionen in einer verteilten Gruppe von Diensten und anderen Remoteressourcen.	Zuverlässigkeit Leistungseffizienz
Sequenzieller Konvoi	Verarbeiten Sie eine Reihe verwandter Nachrichten in einer festgelegten Reihenfolge, ohne die Verarbeitung anderer Nachrichtengruppen zu blockieren.	Zuverlässigkeit
Sharding	Einen Datenspeicher in einen Satz horizontaler Partitionen oder Shards unterteilen	Zuverlässigkeit Kostenoptimierung
Sidecar	Komponenten einer Anwendung zwecks Isolation und Kapselung in einem separaten Prozess oder Container bereitstellen	Sicherheit Operative Exzellenz
Hosten von statischen Inhalten	Stellen Sie statische Inhalte in einem cloudbasierten Speicherdienst bereit, der die Inhalte direkt an den Client übermitteln kann.	Kostenoptimierung
Strangler-Muster	Migrieren Sie ein älteres System inkrementell, indem Sie bestimmte Teile der Funktionalität nach und nach durch neue Anwendungen und Dienste ersetzen.	Zuverlässigkeit Kostenoptimierung Operative Exzellenz
Drosselung	Steuern Sie den Verbrauch der von einer Anwendungsinstanz, einem einzelnen Mandanten oder einem gesamten Dienst verwendeten Ressourcen.	Zuverlässigkeit Sicherheit Kostenoptimierung Leistungseffizienz
Valet-Schlüssel	Verwenden Sie ein Token oder einen Schlüssel, das bzw. der Clients eingeschränkten direkten Zugriff auf eine bestimmte Ressource oder einen bestimmten Dienst bietet.	Sicherheit Kostenoptimierung Leistungseffizienz

Nächster Schritt

Betrachten Sie die Designmuster aus der Perspektive des Azure Well-Architected Elements, das mit dem Muster optimiert werden soll.

• Designmuster zur Unterstützung des Elements Reliability
• Designmuster zur Unterstützung des Elements Sicherheit
• Designmuster zur Unterstützung des Elements Kostenoptimierung
• Designmuster zur Unterstützung des Elements Operational Excellence
• Designmuster zur Unterstützung des Elements Leistungseffizienz