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1、数智创新变革未来PHP云原生应用的架构模式1.微服务架构1.无服务器架构1.事件驱动架构1.函数即服务架构1.容器化架构1.K8s集群管理架构1.云原生存储架构1.安全架构Contents Page目录页 无服务器架构PHPPHP云原生云原生应应用的架构模式用的架构模式无服务器架构无服务器架构1.无服务器架构是一种云计算模型，它允许开发人员构建和部署应用程序，而不必管理服务器或底层基础设施。2.无服务器架构通过处理请求和提供资源管理功能的平台即服务(PaaS)实现，从而使开发人员能够专注于应用程序的业务逻辑，而无需担心基础设施配置或维护。3.无服务器架构特别适合需要按需扩展、高可用性和低运营成
2、本的事件驱动型应用程序。无服务器架构的好处1.降低成本：无服务器架构消除了服务器管理、许可和维护的成本，从而降低了运营费用。2.提高敏捷性：开发人员可以使用无服务器架构快速部署和更新应用程序，从而加快开发和部署周期。3.可扩展性和可用性：无服务器平台负责自动扩展应用程序以满足需求，从而确保高可用性和可扩展性，而不影响应用程序性能。无服务器架构无服务器架构的挑战1.供应商锁定：无服务器架构通常依赖于特定的云提供商，可能导致供应商锁定，限制向其他提供商迁移的能力。2.可观察性：由于抽象了基础设施，无服务器应用程序的可观察性可能是一个挑战，需要专门的工具和策略。3.冷启动时间：无服务器函数在收到请求
3、之前处于“冷冻”状态，这可能会导致初始请求的延迟。无服务器架构的趋势1.边缘计算：无服务器架构与边缘计算的结合，使应用程序能够更接近用户，从而降低延迟和提高响应能力。2.无服务器事件网格：无服务器事件网格提供了一种事件驱动的架构，允许应用程序通过异步事件进行通信。3.无服务器人工智能/机器学习：无服务器架构为人工智能和机器学习模型的训练和部署提供了一个经济高效的平台。无服务器架构无服务器架构的用例1.微服务：无服务器架构是构建和部署微服务的理想选择，因为它允许将应用程序拆分为更小的、可管理的组件。2.API后端：无服务器函数可以实现RESTfulAPI的后端，而无需管理服务器或数据库。3.数据
4、处理：无服务器架构可以用于处理大量数据，例如日志分析和数据转换，而不必担心资源管理。函数即服务架构PHPPHP云原生云原生应应用的架构模式用的架构模式函数即服务架构函数即服务架构1.函数即服务（FaaS）是一种无服务器计算模型，允许开发者在无需管理基础设施的情况下创建和部署应用程序代码。2.FaaS提供按需计费模式，仅在应用程序代码运行时收取费用，降低了成本并简化了资源管理。3.FaaS平台提供自动扩展功能，可根据应用程序的流量自动调整资源分配，确保高可用性和性能。事件驱动架构1.事件驱动架构是一种在特定事件发生时触发应用程序代码执行的模式。2.事件驱动的FaaS应用程序可以响应各种事件，例如
5、HTTP请求、消息队列通知和数据库更新。3.事件驱动架构提高了响应时间，并允许应用程序以松散耦合的方式相互通信。函数即服务架构无状态设计1.无状态设计指应用程序的任何给定调用都不依赖于以前的调用。2.无状态FaaS函数确保应用程序易于扩展，并支持水平扩展以处理增加的负载。3.无状态设计也简化了应用程序的部署和管理，因为无需管理会话状态。微服务集成1.微服务集成允许FaaS应用程序与其他微服务和应用程序组件交互。2.FaaS函数可以轻松调用其他微服务，促进模块化和代码重用。3.微服务集成使FaaS应用程序能够以更细粒度的粒度构建和部署，提高了灵活性和敏捷性。函数即服务架构1.持久性管理涉及在Fa
6、aS环境中存储和管理数据。2.外部数据存储，例如数据库和文件存储，可以与FaaS函数集成，用于持久性需求。3.分布式缓存和消息队列也可用于管理FaaS应用程序中的持久性数据。安全考虑1.安全考虑对于保障FaaS应用程序的完整性至关重要。2.身份验证和授权机制可用于控制对FaaS函数和数据的访问。持久性管理 容器化架构PHPPHP云原生云原生应应用的架构模式用的架构模式容器化架构容器化架构：1.利用Docker容器封装应用程序及其依赖项，实现独立、可移植的部署环境。2.容器化可以促进微服务架构，将单体应用程序分解成更小、可管理的组件。3.容器编排工具（如Kubernetes）允许自动管理和扩展容
7、器化应用程序。云原生架构：1.充分利用云计算平台提供的服务，如弹性伸缩、负载均衡和自动配置。2.采用无状态服务和事件驱动的架构，提高容错性和可扩展性。3.遵循DevOps原则，自动化构建、部署和管理流程。容器化架构微服务架构：1.将应用程序分解成独立、松耦合的微服务，每个微服务负责一个特定的功能。2.微服务架构促进敏捷开发、模块化部署和可扩展性。3.需要考虑服务发现、负载均衡和API管理等机制来管理微服务之间的交互。不可变基础设施：1.将基础设施视为不可变的工件，通过基础设施即代码（IaC）进行管理和配置。2.不可变基础设施减少了配置错误和安全漏洞，提高了应用程序的可靠性和安全性。3.IaC工
8、具，如Terraform和Ansible，允许对基础设施进行版本控制和自动化管理。容器化架构CI/CD流水线：1.自动化构建、测试和部署过程，缩短应用开发和交付周期。2.CI/CD流水线使用持续集成（CI）工具（如Jenkins）和持续交付（CD）工具（如CircleCI）。3.通过自动化测试和部署过程，可以提高应用程序质量和交付效率。日志和监控：1.实时收集和分析应用程序日志和指标，以检测和解决问题。2.日志和监控可以帮助识别性能瓶颈、安全问题和应用程序异常。K8s集群管理架构PHPPHP云原生云原生应应用的架构模式用的架构模式K8s集群管理架构K8s集群管理架构1.集群控制平面：负责集群的
9、管理和协调，包括API服务器、Etcd和调度器。API服务器是集群的入口点，处理来自外部的请求；Etcd存储集群的状态信息；调度器负责将工作负载分配到集群节点。2.集群节点：运行工作负载的物理或虚拟机。节点由kubelet代理管理，kubelet负责与控制平面通信、拉取容器镜像和运行容器。3.网络插件：为容器提供网络连接。常见的网络插件包括Calico、Flannel和WeaveNet。容器编排1.工作负载类型：Kubernetes支持多种工作负载类型，包括容器、守护进程、任务和有状态集。容器是轻量级的可移植单元，包含应用程序及其依赖项；守护进程是长时间运行的后台进程；任务是按需运行的短时任务
10、；有状态集是具有持久性存储的工作负载集合。2.容器调度：调度器根据节点的资源可用性和亲和性规则，将工作负载调度到集群节点。调度算法可以配置，以优化资源利用和应用程序性能。3.滚动更新：Kubernetes提供滚动更新机制，用于安全地更新工作负载。滚动更新分阶段进行，一次更新一小部分副本，以最大限度地减少应用程序停机时间。K8s集群管理架构1.服务：Kubernetes中的服务抽象了工作负载的网络端点。服务可以以多种方式定义，包括标签选择器和DNS名称。2.Ingress：Ingress控制器充当外部请求到集群服务的入口点。Ingress控制器可以配置为处理SSL/TLS终止、路径路由和负载均衡
11、。3.负载均衡：Kubernetes支持多种负载均衡器，包括原生负载均衡器和外部负载均衡器。负载均衡器通过将流量分发到集群节点，来提高应用程序的可用性和可扩展性。存储管理1.存储卷：Kubernetes提供多种存储卷类型，包括空卷、持久卷和本地持久卷。空卷是未格式化的存储卷，由Kubernetes创建和管理；持久卷是具有持久存储的格式化卷；本地持久卷是与特定节点绑定的卷。2.存储类：存储类定义了存储卷的存储特性，例如提供商、容量和性能。用户可以通过创建存储类来自定义存储卷的行为。3.动态卷配置：Kubernetes支持动态卷配置，允许用户在创建工作负载时动态创建和配置存储卷。动态卷配置使用存储
12、类来指定卷的属性。服务发现和负载均衡K8s集群管理架构日志和监控1.日志收集：Kubernetes支持多种日志收集解决方案，包括Fluentd、Elasticsearch-Kibana和Loki。日志收集器从容器中收集日志并将其存储在集中位置。2.监控：Kubernetes提供内置的监控功能，使用Prometheus收集和分析集群指标。Prometheus可以配置为监视应用程序、节点和集群整体健康状况。3.警报：Kubernetes支持警报机制，允许用户设置触发警报的阈值。当特定指标超过阈值时，会发出警报通知管理员。安全与合规1.网络安全：Kubernetes提供网络策略，允许用户定义和强制执
13、行跨集群的网络规则。网络策略可以根据标签、IP地址或端口范围控制流量。2.身份认证和授权：Kubernetes支持多种身份认证和授权机制，包括RBAC（角色级访问控制）和OAuth。RBAC允许用户授予用户或组特定权限；OAuth允许用户使用外部身份提供者身份验证。3.审计和合规：Kubernetes提供了多种审计和合规特性，包括审计日志、安全上下文权限和合规性配置文件。审计日志记录KubernetesAPI操作；安全上下文权限定义了容器特权；合规性配置文件允许用户扫描集群并检查合规性要求。云原生存储架构PHPPHP云原生云原生应应用的架构模式用的架构模式云原生存储架构云原生对象存储架构1.高
14、度可扩展和弹性：云原生对象存储系统利用分布式架构，可按需扩展容量和性能，动态地满足不断变化的工作负载需求。2.低成本和高性价比：与传统存储解决方案相比，云原生对象存储系统通常提供更低的价格和更高的性价比，因为它利用了云计算的弹性和按需定价模式。3.基于标准且可互操作：云原生对象存储系统基于标准协议（如S3、AzureBlob存储和GoogleCloudStorage），促进不同供应商之间的互操作性，并简化应用程序迁移和集成。云原生文件存储架构1.面向文件的工作负载优化：云原生文件存储系统专门针对需要文件语义的应用程序进行了优化，提供与本地文件系统类似的接口和功能，简化了从传统存储环境的迁移。2
15、.高吞吐量和低延迟：为满足高性能工作负载的需求，云原生文件存储系统采用并行化和缓存技术，提供高吞吐量和低延迟访问，从而提高应用程序性能。3.弹性和高可用性：云原生文件存储系统通常提供自动故障转移和数据复制功能，确保即使在组件故障或网络中断的情况下，也能保持数据可用性和应用程序连续性。云原生存储架构云原生块存储架构1.低延迟和高吞吐量：云原生块存储系统利用固态存储设备和高速网络连接，提供低延迟和高吞吐量的块存储，满足需要快速数据访问的应用程序。2.持久性和数据保护：云原生块存储系统提供持久性存储，将数据存储在经过复制或镜像的物理卷上，确保数据在硬件故障或系统中断的情况下不受影响。3.可伸缩性和弹
16、性：云原生块存储系统支持按需扩展卷容量和性能，以适应不断增长的存储需求和动态工作负载。云原生关键值存储架构1.快速查询和更新：云原生关键值存储系统使用哈希表或B树等高效的数据结构，提供快速的关键值查找和更新，非常适合需要高性能数据访问的应用程序。2.可扩展性和性能：云原生关键值存储系统采用分布式架构和数据分片，可扩展到处理大量数据，同时保持高性能。3.高度可用性：云原生关键值存储系统通常实现数据复制或镜像，确保即使在节点故障或区域中断的情况下，数据仍然可用。云原生存储架构云原生时序数据库1.时间序列数据管理：云原生时序数据库专门设计用于管理和存储时间序列数据，包括来自传感器、日志和指标的数据，提供按时间排序和快速查询的功能。2.高吞吐量和可伸缩性：云原生时序数据库通常使用分布式架构和压缩技术，支持高吞吐量数据摄取和处理，并可扩展到处理海量数据集。3.灵活性和可查询性：云原生时序数据库提供灵活的数据模型和丰富的查询语言，允许用户灵活地存储和查询时间序列数据，以获得洞察和见解。云原生数据湖1.大规模非结构化数据存储：云原生数据湖提供高度可扩展的存储，用于存储和管理大规模的非结构化数据，例如
