Cloudontwerppatronen
Architecten ontwerpen workloads door platformservices, functionaliteit en code te combineren om te voldoen aan functionele en niet-functionele vereisten in workloads. Het ontwerpen van workloads vereist inzicht in de vereisten van die workloads en vervolgens het kiezen van topologieën en benaderingen die de uitdagingen oplossen, zoals gepresenteerd door de beperkingen van de workload. Cloudontwerppatronen die veel veelvoorkomende uitdagingen aanpakken.
Systemenontwerp is sterk doordrenkt met ontwerppatronen. Infrastructuur-, code- en gedistribueerde systemen zijn allemaal ontworpen rond een combinatie van ontwerppatronen. Deze ontwerppatronen zijn handig voor het bouwen van betrouwbare, veilige, kosten-geoptimaliseerde, operationeel solide en presterende toepassingen in de cloud.
Deze ontwerppatronen zijn niet specifiek voor technologie en zijn relevant voor elk gedistribueerd systeem, ongeacht of ze worden gehost op Azure, andere cloudplatforms en sommige kunnen zelfs worden uitgebreid naar on-premises of hybride workloads.
Cloudontwerppatronen helpen bij het ontwerpproces
Cloudworkloads zijn gevoelig voor de fallacies van gedistribueerde computing. Enkele voorbeelden van cloudontwerpfouten zijn:
- Het netwerk is betrouwbaar
- Latentie is nul
- Bandbreedte is oneindig
- Het netwerk is beveiligd
- Topologie verandert niet
- Er is één beheerder
- Versiebeheer van onderdelen is eenvoudig
- De implementatie van waarneembaarheid kan worden vertraagd
Ontwerppatronen elimineren geen concepten zoals deze, maar kunnen helpen bij het brengen van bewustzijn, compensaties en oplossingen. Elk cloudpatroon heeft zijn eigen compromissen. U moet meer aandacht besteden aan de reden waarom u een bepaald patroon kiest dan hoe u dit implementeert.
Een goed gestructureerde werkbelasting beschouwt hoe deze branche-brede ontwerppatronen moeten worden gebruikt. Ze dienen als de hoofdbouwstenen voor het ontwerpen van werkbelastingen. Elke Azure Well-Architected pijler wordt weergegeven in deze ontwerppatronen, vaak met het ontwerppatroon dat compromissen introduceert met de doelstellingen van andere pijlers.
Catalogus van patronen
Elk patroon in deze catalogus beschrijft het probleem waarmee het patroon wordt opgelost, overwegingen voor het toepassen van het patroon en een voorbeeld op basis van Microsoft Azure. Sommige patronen bevatten codevoorbeelden of codefragmenten die laten zien hoe het patroon in Azure kan worden geïmplementeerd.
| Patroon | Samenvatting | Azure Well-Architected Framework-pijlers |
|---|---|---|
| Ambassadeur | Helper-services maken die netwerkaanvragen verzenden namens een consumentservice of toepassing. |
|
| Anti-corruptielaag | Een toegangspunt of een adapterlaag implementeren tussen een moderne toepassing en een oud systeem. |
|
| Asynchroon aanvraag-antwoord | Ontkoppel de back-endverwerking van een front-endhost waar de back-endverwerking asynchroon moet zijn, maar de front-end nog steeds een duidelijke respons nodig heeft. |
|
| Back-ends voor front-ends | Maak afzonderlijke back-endservices die moeten worden gebruikt door specifieke front-endtoepassingen of -interfaces. |
|
| Bulkhead | Elementen van een toepassing isoleren in pools, zodat de andere blijven functioneren als de ene toepassing mislukt. |
|
| Cache-Aside | Laad gegevens op aanvraag in een cache vanuit een gegevensarchief. |
|
| Choreografie | Laat elke service bepalen wanneer en hoe een bedrijfsbewerking wordt verwerkt, in plaats van afhankelijk te zijn van een centrale orchestrator. |
|
| Circuitonderbreker | Fouten afhandelen waarvoor een wisselende hoeveelheid tijd nodig is om ze op te lossen bij het verbinden met een externe service of resource. |
|
| Claimcontrole | Een groot bericht opsplitsen in een claimcontrole en een nettolading om te voorkomen dat een berichtenbus wordt overbelast. |
|
| Compenserende transactie | Werk ongedaan maken dat is uitgevoerd door een reeks stappen, die samen een uiteindelijk consistent bewerking definiëren. |
|
| Concurrerende consumenten | Meerdere gelijktijdige consumenten inschakelen voor het verwerken van berichten die op hetzelfde kanaal worden ontvangen. |
|
| Consolidatie van berekenbronnen | Voeg meerdere taken of bewerkingen samen in één rekenkundige eenheid. |
|
| CQRS | Bewerkingen die gegevens lezen scheiden van bewerkingen die gegevens bijwerken met behulp van afzonderlijke interfaces. |
|
| Implementatiestempels | Implementeer meerdere onafhankelijke kopieën van toepassingsonderdelen, waaronder gegevensarchieven. |
|
| Configuratie van Edge-werkbelasting | Centraliseer de configuratie om de uitdaging van het configureren van meerdere systemen en apparaten op de winkelvloer aan te pakken. | |
| Gebeurtenisbronnen | Een archief gebruiken waaraan alleen gegevens kunnen worden toegevoegd om de volledige reeks gebeurtenissen vast te leggen die de acties beschrijven die op gegevens in een domein worden uitgevoerd. |
|
| Extern configuratiearchief | Configuratiegegevens vanuit het implementatiepakket voor de toepassing verplaatsen naar een centrale locatie. |
|
| Federatieve identiteit | Verificatie delegeren aan een externe id-provider. |
|
| Gatekeeper | Toepassingen en services beveiligen met behulp van een toegewezen instantie van de host die fungeert als een broker tussen clients en de toepassing of service, die aanvragen valideert en opschoont, en die aanvragen en gegevens tussen deze twee componenten doorgeeft. |
|
| Aggregatie van gateway | Een gateway gebruiken om verschillende afzonderlijke aanvragen samen te voegen in één aanvraag. |
|
| Offloading van gateway | Gedeelde of gespecialiseerde servicefunctionaliteit offloaden naar een gatewayproxy. |
|
| Routering van gateway | Aanvragen naar meerdere services routeren met behulp van één eindpunt. |
|
| Geode | Back-endservices implementeren in een set geografische knooppunten, die elk clientaanvragen in elke regio kunnen afhandelen. |
|
| Eindpuntstatusbewaking | Functionele controles implementeren in een toepassing die externe hulpprogramma's met regelmatige intervallen kunnen benaderen via beschikbaar gestelde eindpunten. |
|
| Indextabel | Indexen maken van de velden in gegevensarchieven waarnaar vaak wordt verwezen door query's. |
|
| Selectie van leider | De acties coördineren die worden uitgevoerd door een reeks samenwerkende taakexemplaren in een gedistribueerde toepassing door één exemplaar te selecteren als de leider, die vervolgens de verantwoordelijkheid krijgt voor het beheren van de andere exemplaren. |
|
| Gerealiseerde weergave | Vooraf ingevulde weergaven met de gegevens uit een of meer gegevensarchieven genereren wanneer de gegevens niet perfect zijn opgemaakt voor vereiste querybewerkingen. |
|
| Berichtengeleider | Bouw een intermediair om communicatie mogelijk te maken tussen berichtensystemen die anders niet compatibel zijn vanwege protocol of indeling. |
|
| Pijpen en filters | Een taak waarmee een complexe verwerking wordt uitgevoerd, opsplitsen in een reeks afzonderlijke elementen die kunnen worden hergebruikt. |
|
| Wachtrij met prioriteit | Prioriteit geven aan aanvragen die worden verzonden naar services, zodat aanvragen met een hogere prioriteit sneller worden ontvangen en verwerkt dan aanvragen met een lagere prioriteit. |
|
| Uitgever/abonnee | Een toepassing in staat stellen om asynchroon meerdere geïnteresseerde consumenten op de hoogte te brengen van gebeurtenissen, zonder dat de afzenders aan de ontvangers worden gekoppeld. |
|
| Quarantaine | Zorg ervoor dat externe assets voldoen aan een door het team overeengekomen kwaliteitsniveau voordat ze in de workload kunnen worden gebruikt. |
|
| Load Leveling op basis van wachtrij | Een wachtrij gebruiken die fungeert als een buffer tussen een taak en een service die wordt aangeroepen om onregelmatige zware belastingen soepel te verwerken. |
|
| Frequentielimietpatroon | Beperkingspatroon om beperkingsfouten met betrekking tot deze beperkingslimieten te voorkomen of te minimaliseren en om u te helpen de doorvoer nauwkeuriger te voorspellen. |
|
| Opnieuw proberen | Een toepassing de mogelijkheid bieden voor het afhandelen van verwachte, tijdelijke fouten als er wordt geprobeerd om verbinding te maken met een service of netwerkresource door een bewerking die eerder is mislukt, transparant opnieuw te proberen. |
|
| Sage | Beheer gegevensconsistentie tussen microservices in gedistribueerde transactiescenario's. Een saga is een reeks transacties waarmee elke service wordt bijgewerkt en een bericht of gebeurtenis wordt gepubliceerd om de volgende transactiestap te activeren. |
|
| Scheduler Agent Supervisor | Een set acties coördineren binnen een gedistribueerde set services en andere externe resources. |
|
| Sequentiële verwerking | Een reeks gerelateerde berichten in een gedefinieerde volgorde verwerken zonder de verwerking van andere groepen berichten te blokkeren. |
|
| Sharding | Een gegevensarchief onderverdelen in een set met horizontale partities of shards. |
|
| Sidecar | Onderdelen van een toepassing implementeren in een afzonderlijk proces of container om isolatie en inkapseling mogelijk te maken. |
|
| Hosting van statische inhoud | Statische inhoud implementeren naar een opslagservice in de cloud die de inhoud rechtstreeks aan de client kan leveren. |
|
| Strangler Fig | Een verouderd systeem incrementeel migreren door specifieke functionaliteit geleidelijk te vervangen door nieuwe toepassingen en services. |
|
| Beperking | Het verbruik beheren van resources die worden gebruikt door een exemplaar van een toepassing, een afzonderlijke tenant of een hele service. |
|
| Valetsleutel | Een token of sleutel gebruiken die clients beperkte, directe toegang biedt tot een specifieke resource of service. |
|
Volgende stap
Bekijk de ontwerppatronen vanuit het perspectief van de Azure Well-Architected Pillar die het patroon probeert te optimaliseren.
- Ontwerppatronen ter ondersteuning van de pijler Betrouwbaarheid
- Ontwerppatronen ter ondersteuning van de beveiligingspijler
- Ontwerppatronen ter ondersteuning van de pijler Cost Optimization
- Ontwerppatronen ter ondersteuning van de pijler Operational Excellence
- Ontwerppatronen ter ondersteuning van de pijler Prestatie-efficiëntie