{"id":30785,"date":"2019-10-31T21:37:25","date_gmt":"2019-10-31T18:37:25","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/stroitelnye-bloki-raspredelennyh-prilozhenij-nulevoe-priblizhenie\/"},"modified":"2019-10-31T21:37:25","modified_gmt":"2019-10-31T18:37:25","slug":"stroitelnye-bloki-raspredelennyh-prilozhenij-nulevoe-priblizhenie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/administrirovanie\/stroitelnye-bloki-raspredelennyh-prilozhenij-nulevoe-priblizhenie","title":{"rendered":"I mattoni delle applicazioni distribuite. Zero approssimazione","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"I mattoni delle applicazioni distribuite. Zero approssimazione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/88d4e363538bdfc67690c8339dca790b.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Il mondo non si ferma. Il progresso crea nuove sfide tecnologiche. In linea con le esigenze mutate, anche l'architettura dei sistemi informativi deve evolversi. Oggi parleremo di architettura orientata agli eventi, concorrenza, parallelismo, asincronicit\u00e0 e di come si possa convivere con tutto questo in Erlang.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2 id=\"vvedenie\">Introduzione<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>A seconda delle dimensioni del sistema progettato e dei requisiti associati, noi sviluppatori scegliamo il metodo di scambio delle informazioni. Nella maggior parte dei casi, per organizzare l'interazione tra i servizi, una soluzione praticabile potrebbe essere l'adozione di uno schema con un broker, ad esempio basato su RabbitMQ o kafka. Tuttavia, a volte il flusso degli eventi, i SLA e il livello di controllo del sistema sono tali che una soluzione di messaging pronta non \u00e8 adeguata. Certamente, si pu\u00f2 complicare un po' il sistema assumendosi la responsabilit\u00e0 del livello di trasporto e della formazione del cluster, ad esempio utilizzando ZeroMQ o nanomsg. Ma se il sistema pu\u00f2 gestire le capacit\u00e0 e le funzionalit\u00e0 del cluster standard di Erlang, allora la questione dell'inserimento di un'entit\u00e0 supplementare richiede un'analisi dettagliata e una giustificazione economica.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Il tema delle applicazioni reattive distribuite \u00e8 piuttosto vasto. Per rimanere nel formato di questo articolo, oggi discuteremo solo degli ambienti omogenei basati su Erlang\/Elixir. L'ecosistema Erlang\/OTP consente di implementare un'architettura reattiva con il minimo sforzo. In ogni caso, avremo bisogno di uno strato di scambio di messaggi. <\/p>\n<p><\/p>\n<h2 id=\"teoreticheskiy-bazis\">Fondamenta teoriche<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>La progettazione inizia con la definizione di obiettivi e vincoli. L'obiettivo principale non \u00e8 quello di sviluppare per il gusto di farlo. Dobbiamo ottenere uno strumento sicuro e scalabile su cui costruire, e soprattutto, sviluppare applicazioni moderne di vari livelli: partendo da singoli server che servono un pubblico ristretto, che in seguito possono evolversi in cluster fino a 50-60 nodi, fino a federazioni di cluster. Pertanto, l'obiettivo principale \u00e8 massimizzare i profitti riducendo i costi di sviluppo e possesso del sistema finale.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Identifichiamo 4 requisiti principali per il sistema finale:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li><strong>C<\/strong>orientamento agli eventi.<br \/>\nIl sistema \u00e8 sempre pronto a gestire flussi di eventi e a compiere le azioni necessarie;<\/li>\n<li><strong>M<\/strong>scalabilit\u00e0.<br \/>\nI singoli blocchi possono scalare sia verticalmente che orizzontalmente. L'intero sistema dovrebbe essere in grado di crescere orizzontalmente in modo infinito;<\/li>\n<li><strong>maggiore numero di partizioni.<\/strong>tolleranza ai guasti.<br \/>\nTutti i livelli e tutti i servizi devono essere in grado di riprendersi automaticamente in caso di guasti;<\/li>\n<li><strong>G<\/strong>arantito tempo di risposta.<br \/>\nIl tempo \u00e8 prezioso e gli utenti non devono aspettare troppo a lungo.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>Ricorda la vecchia favola su \u201cThe little engine that could\u201d, il \u201cTrenino che poteva\u201d? Affinch\u00e9 il sistema progettato passi con successo dalla fase di prototipo e diventi progressivo, le sue fondamenta devono soddisfare i requisiti minimi. <strong>POTUTO<\/strong>.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>A messaging come strumento di infrastruttura e base per tutti i servizi si aggiunge un ulteriore punto: l'usabilit\u00e0 per i programmatori.<\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"orientirovannost-na-sobytiya\">Orientamento agli eventi<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Per consentire all'applicazione di crescere da una sola <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/it\/server\/dts-los-angeles\/\"   title=\"server\" data-wpil-keyword-link=\"linked\"  data-wpil-monitor-id=\"3480\">server<\/a> Per il cluster, la sua architettura deve garantire un basso accoppiamento. Questo requisito \u00e8 soddisfatto dal modello asincrono, in cui il mittente e il destinatario si prendono cura del carico informativo del messaggio senza preoccuparsi della trasmissione e del routing all'interno del sistema.<\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"masshtabiruemost\">Scalabilit\u00e0<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>La scalabilit\u00e0 e l'efficienza del sistema vanno di pari passo. I componenti dell'applicazione devono saper sfruttare tutte le risorse disponibili. Pi\u00f9 efficientemente possiamo utilizzare le capacit\u00e0 e pi\u00f9 ottimali sono i nostri metodi di elaborazione, minori saranno le spese per l'attrezzatura. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>All'interno di una singola macchina, Erlang crea un ambiente altamente concorrente. Il bilanciamento tra concorrenza e parallelismo pu\u00f2 essere impostato scegliendo il numero di thread del sistema operativo disponibili per l'Erlang VM e il numero di scheduler che utilizzano questi thread.<br \/>\nI processi Erlang non hanno stato condiviso e funzionano in modalit\u00e0 non bloccante. Questo consente una latenza relativamente bassa e una maggiore larghezza di banda rispetto alle tradizionali applicazioni basate su sincronizzazione bloccante. Il pianificatore Erlang si occupa di una distribuzione equa delle risorse CPU e IO, e l'assenza di blocchi consente all'applicazione di rispondere anche durante i picchi di carico o in caso di guasti. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>A livello di cluster, esiste anche un problema di utilizzo. \u00c8 importante che tutte le macchine nel cluster siano caricate uniformemente e che la rete non sia sovraccarica. Immaginiamo una situazione: il traffico utente arriva ai bilanciatori di carico (haproxy, nginx, ecc.), che distribuiscono uniformemente le richieste per l'elaborazione tra un set di backend disponibili. Nell'infrastruttura dell'applicazione, il servizio che implementa l'interfaccia richiesta \u00e8 solo l'ultima miglio e dovr\u00e0 richiedere una serie di altri servizi per rispondere alla richiesta iniziale. Anche le richieste interne richiedono instradamento e bilanciamento.<br \/>\nPer gestire efficacemente i flussi di dati, il messaging deve fornire agli sviluppatori un'interfaccia per gestire la routing e il bilanciamento del carico. In questo modo, gli sviluppatori potranno, utilizzando modelli microservizi (aggregatore, proxy, catena, ramo, ecc.), affrontare sia compiti standard che situazioni rare. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Dal punto di vista aziendale, la scalabilit\u00e0 \u00e8 uno degli strumenti per la gestione del rischio. L'obiettivo principale \u00e8 soddisfare le richieste dei clienti, utilizzando in modo ottimale l'hardware:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Con l'aumento della potenza dell'hardware grazie ai progressi tecnologici, esso non rimarr\u00e0 inattivo a causa delle imperfezioni del software. Erlang si scala perfettamente in verticale e sar\u00e0 sempre in grado di sfruttare tutti i core della CPU e la memoria disponibile;<\/li>\n<li>Nelle ambienti cloud, possiamo gestire la quantit\u00e0 di hardware in base al carico attuale o previsto e garantire SLA.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"otkazoustoychivost\">Affidabilit\u00e0<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Consideriamo due assiomi: \"I guasti sono inaccettabili\" e \"I guasti accadranno sempre\". Per un'azienda, un guasto software significa perdita di denaro e, peggio ancora, reputazione. Bilanciando tra le possibili perdite e il costo dello sviluppo di software resiliente, \u00e8 spesso possibile trovare un compromesso.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Nel breve termine, un'architettura progettata per la resilienza consente di risparmiare sull'acquisto di soluzioni di clustering pronte all'uso. Queste sono costose e possono contenere difetti.<br \/>\nNel lungo termine, un'architettura resiliente ripaga ampiamente i costi sostenuti per la sua implementazione in tutte le fasi dello sviluppo.<br \/>\nLa messaggistica all'interno del codice gi\u00e0 nelle fasi di sviluppo consente di definire in dettaglio le interazioni tra i componenti del sistema. Questo semplifica la gestione delle risposte e dei guasti, poich\u00e9 tutti i componenti responsabili gestiscono i malfunzionamenti e il sistema finale sa come ripristinare automaticamente il suo stato normale dopo un guasto per progettazione.<\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"otzyvchivost\">Reattivit\u00e0<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Indipendentemente dai guasti, l'applicazione deve rispondere alle richieste e soddisfare SLA. La realt\u00e0 \u00e8 che le persone non vogliono aspettare, quindi il business deve adattarsi. Sempre pi\u00f9 applicazioni si aspettano un'alta reattivit\u00e0.<br \/>\nLe applicazioni reattive funzionano in modalit\u00e0 quasi in tempo reale. L'Erlang VM opera in modalit\u00e0 di soft real-time. Per alcuni settori, come il trading azionario, la medicina e la gestione di attrezzature industriali, \u00e8 importante la modalit\u00e0 di hard real-time.<br \/>\nI sistemi reattivi migliorano l'esperienza utente e sono utili per le aziende.<\/p>\n<p><\/p>\n<h2 id=\"predvaritelnyy-itog\">Risultato preliminare<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>Pianificando questo articolo, volevo condividere l'esperienza di creazione di un broker di messaggi e la costruzione di sistemi complessi su di esso. Tuttavia, la parte teorica e motivazionale \u00e8 risultata piuttosto ampia.<br \/>\nNella seconda parte dell'articolo parler\u00f2 delle sfide nella realizzazione dei punti di scambio, dei modelli di messaggistica e del loro utilizzo.<br \/>\nNella terza parte esamineremo le questioni comuni relative all'organizzazione dei servizi, al instradamento e al bilanciamento del carico. Discuteremo l'aspetto pratico della scalabilit\u00e0 e della resilienza dei sistemi.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Fine della prima parte.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Foto <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/unsplash.com\/photos\/SRjZtxsK3Os\">@lucabravo<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Fonte: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/446028\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041c\u0438\u0440 \u043d\u0435 \u0441\u0442\u043e\u0438\u0442 \u043d\u0430 \u043c\u0435\u0441\u0442\u0435. \u041f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0435\u0441\u0441 \u0441\u043e\u0437\u0434\u0430\u0435\u0442 \u043d\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0435 \u0432\u044b\u0437\u043e\u0432\u044b. \u0412 \u0441\u043e\u043e\u0442\u0432\u0435\u0442\u0441\u0442\u0432\u0438\u0438 \u0441 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