वितरित अनुप्रयोगों के बिल्डिंग ब्लॉक। शून्य सन्निकटन

दुनिया अभी भी खड़ी नहीं है। प्रगति नई तकनीकी चुनौतियां पैदा करती है। बदलती आवश्यकताओं के अनुसार, सूचना प्रणालियों की वास्तुकला भी विकसित होनी चाहिए। आज हम ईवेंट-ओरिएंटेड आर्किटेक्चर, कॉम्पिटिटिवनेस, कंसिस्टेंसी, एसिंक्रोनसी के बारे में बात करेंगे, और कैसे आप इस सब के साथ एर्लांग में शांति से रह सकते हैं।

परिचय

डिजाइन किए जा रहे सिस्टम के आकार और इसके लिए आवश्यकताओं के आधार पर, हम, डेवलपर्स, सिस्टम में जानकारी के आदान-प्रदान की विधि का चयन करते हैं। ज्यादातर मामलों में, सेवाओं की बातचीत को व्यवस्थित करने के लिए, एक कामकाजी विकल्प एक दलाल के साथ एक योजना हो सकती है, उदाहरण के लिए, रैबिटमक्यू या कफ़का पर आधारित। लेकिन कभी-कभी घटनाओं का प्रवाह, एसएलए और प्रणाली पर नियंत्रण का स्तर ऐसा होता है कि तैयार संदेश हमें शोभा नहीं देता है। बेशक, आप ट्रांसपोर्ट लेयर और क्लस्टर गठन की जिम्मेदारी लेकर सिस्टम को थोड़ा जटिल कर सकते हैं, उदाहरण के लिए ZeroMQ या विस्थापन का उपयोग कर। लेकिन अगर सिस्टम में पर्याप्त बैंडविड्थ और मानक एरलंग क्लस्टर की क्षमताएं हैं, तो अतिरिक्त इकाई शुरू करने के मुद्दे पर एक विस्तृत अध्ययन और आर्थिक औचित्य की आवश्यकता है।

प्रतिक्रियाशील वितरित अनुप्रयोगों का विषय काफी व्यापक है। लेख के प्रारूप के भीतर रखने के लिए, आज की चर्चा का विषय केवल Erlang / Elixir के आधार पर निर्मित सजातीय वातावरण होगा। Erlang / OTP पारिस्थितिकी तंत्र एक कम लागत वाली प्रतिक्रियाशील वास्तुकला के लिए अनुमति देता है। लेकिन किसी भी मामले में, हमें एक संदेश परत की आवश्यकता है।

सैद्धांतिक आधार

डिजाइन लक्ष्यों और सीमाओं की परिभाषा के साथ शुरू होता है। विकास के लिए मुख्य लक्ष्य विकास में नहीं है। हमें एक सुरक्षित और स्केलेबल टूल प्राप्त करना होगा जिसके आधार पर हम बना सकते हैं, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि विभिन्न स्तरों पर आधुनिक अनुप्रयोगों का विकास करें: एकल-सर्वर वाले जो छोटे दर्शकों की सेवा कर रहे हैं, जो बाद में क्लस्टर फ़ेडरेशंस को समाप्त करके 50-60 नोड्स तक के समूहों में विकसित हो सकते हैं। इस प्रकार, अंतिम प्रणाली के विकास और स्वामित्व की लागत को कम करके अधिकतम लाभ अर्जित करना है।

अंतिम प्रणाली के लिए 4 मुख्य आवश्यकताएं हैं:

• हर रोज उन्मुखीकरण के साथ ।
  सिस्टम हमेशा घटनाओं की एक धारा से गुजरने और आवश्यक कार्यों को करने के लिए तैयार है;
• एम asshtabiruemost।
  अलग-अलग ब्लॉकों को लंबवत और क्षैतिज रूप से बढ़ाया जा सकता है। पूरी प्रणाली को अनंत क्षैतिज विकास में सक्षम होना चाहिए;
• गलती सहिष्णुता के बारे में ।
  सभी स्तरों और सभी सेवाओं को विफलताओं से स्वचालित रूप से पुनर्प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए;
• प्रतिक्रिया समय की गारंटी।
  समय मूल्यवान है और उपयोगकर्ताओं को बहुत लंबा इंतजार नहीं करना चाहिए।

पुरानी परी कथा के बारे में याद रखें "छोटा इंजन जो कर सकता था", उर्फ ​​"इंजन जो कर सकता था"? प्रोटोटाइप चरण से सफलतापूर्वक तैयार की गई प्रणाली के लिए और प्रगतिशील होने के लिए, इसकी नींव को एसएमओजी की न्यूनतम आवश्यकताओं को पूरा करना होगा।

मैसेजिंग को एक इंफ्रास्ट्रक्चर टूल के रूप में जोड़ा जाता है और सभी सेवाओं के लिए एक आधार: प्रोग्रामर के लिए प्रयोज्य।

इवेंट ओरिएंटेशन

किसी एकल सर्वर से क्लस्टर में बढ़ने के लिए एप्लिकेशन के लिए, इसकी वास्तुकला को कमजोर कनेक्टिविटी प्रदान करनी चाहिए। अतुल्यकालिक मॉडल इस आवश्यकता को पूरा करता है। इसमें, प्रेषक और प्राप्तकर्ता संदेश के सूचना भार का ध्यान रखते हैं और सिस्टम के भीतर संचरण और मार्ग के बारे में चिंता नहीं करते हैं।

scalability

स्केलेबिलिटी और सिस्टम परफॉर्मेंस कंधे से कंधा मिलाकर चलते हैं। एप्लिकेशन घटक सभी उपलब्ध संसाधनों का उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए। जितना अधिक कुशल हम क्षमताओं का उपयोग कर सकते हैं और हमारे प्रसंस्करण के तरीके उतने ही अधिक इष्टतम होंगे, जितना कम हम उपकरण पर पैसा खर्च करेंगे।

एर्लांग एक मशीन के भीतर एक अत्यधिक प्रतिस्पर्धी वातावरण बनाता है। संगति और संगामिति के बीच का संतुलन इरलांग वीएम के लिए उपलब्ध ऑपरेटिंग सिस्टम थ्रेड्स की संख्या और इन थ्रेड्स का उपयोग करने वाले अनुसूचियों की संख्या का चयन करके निर्धारित किया जा सकता है।
Erlang प्रक्रियाओं में एक सामान्य स्थिति नहीं होती है और गैर-अवरुद्ध मोड में काम करती है। यह एक अपेक्षाकृत कम विलंबता और अवरुद्ध तुल्यकालन पर निर्मित पारंपरिक अनुप्रयोगों की तुलना में उच्च बैंडविड्थ प्रदान करता है। एर्लांग शेड्यूलर सीपीयू और आईओ के उचित वितरण का ध्यान रखता है, और ताले की अनुपस्थिति से एप्लिकेशन को पीक लोड या विफलताओं में भी जवाब देने की अनुमति मिलती है।

क्लस्टर स्तर पर, एक रीसाइक्लिंग समस्या भी मौजूद है। यह महत्वपूर्ण है कि क्लस्टर में सभी मशीनें समान रूप से भरी हुई हैं और नेटवर्क ओवरलोड नहीं है। एक स्थिति की कल्पना करें: आने वाले बैलेन्सर (हैप्रोक्सी, नगनेक्स आदि) पर उपयोगकर्ता ट्रैफ़िक भूमि, वे उपलब्ध बैकएंड के सेट के बीच यथासंभव प्रसंस्करण अनुरोध वितरित करते हैं। एप्लिकेशन इन्फ्रास्ट्रक्चर के ढांचे के भीतर, आवश्यक इंटरफ़ेस लागू करने वाली एक सेवा केवल अंतिम मील है, और इसे प्रारंभिक अनुरोध का जवाब देने के लिए कई अन्य सेवाओं का अनुरोध करना होगा। आंतरिक प्रश्नों के लिए मार्ग और संतुलन की भी आवश्यकता होती है।
डेटा प्रवाह को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने के लिए, संदेश भेजने और लोडिंग को नियंत्रित करने के लिए संदेश देने के लिए डेवलपर्स को इंटरफ़ेस प्रदान करना चाहिए। इसके लिए धन्यवाद, डेवलपर्स मानक मानकों (एग्रीगेटर, प्रॉक्सी, चेन, ब्रांच, आदि) का उपयोग करते हुए, दोनों मानक कार्यों को हल करने और शायद ही कभी उत्पन्न होने में सक्षम होंगे।

व्यावसायिक दृष्टिकोण से, मापनीयता जोखिम प्रबंधन उपकरणों में से एक है। मुख्य बात यह है कि उपकरण का उपयोग करके ग्राहकों की मांगों को संतुष्ट करना:

• प्रगति के परिणामस्वरूप उपकरण क्षमता में वृद्धि के साथ। सॉफ्टवेयर खामियों के कारण यह निष्क्रिय नहीं होगा। एरलैंग तराजू पूरी तरह से लंबवत है और हमेशा सभी सीपीयू कोर और उपलब्ध मेमोरी को रीसायकल कर सकता है;
• बादल के वातावरण में, हम वर्तमान या अनुमानित भार के आधार पर उपकरणों की मात्रा को नियंत्रित कर सकते हैं और एसएलए की गारंटी दे सकते हैं।

दोष सहिष्णुता

दो स्वयंसिद्धों पर विचार करें: "विफलताएं अस्वीकार्य हैं" और "विफलताएं हमेशा रहेंगी।" व्यवसायों के लिए, सॉफ्टवेयर विफलता धन हानि, और बदतर, प्रतिष्ठा है। संभावित नुकसान और विकासशील दोष-सहिष्णु सॉफ़्टवेयर की लागत के बीच संतुलन, आप अक्सर एक समझौता पा सकते हैं।

अल्पावधि में, दोष सहिष्णुता के साथ वास्तुकला टर्नकी क्लस्टरिंग समाधान की खरीद पर पैसा बचाता है। वे महंगे हैं, और उनकी भी त्रुटियां हैं।
लंबी अवधि में, दोष-सहिष्णु वास्तुकला विकास के सभी चरणों में अपने आवेदन की लागतों के लिए बार-बार भुगतान करता है।

डिज़ाइन चरण में कोड बेस के अंदर मैसेज करना आपको सिस्टम के भीतर घटकों की बातचीत के बारे में विस्तार से काम करने की अनुमति देता है। यह विफलताओं का जवाब देने और प्रबंधित करने के कार्य को सरल करता है, क्योंकि सभी महत्वपूर्ण घटक विफलताओं को संभालते हैं, और परिणामी प्रणाली को पता है कि डिज़ाइन द्वारा विफलता के बाद स्वचालित रूप से सामान्य पर कैसे लौटा जाए।

कोमलता

विफलताओं के बावजूद, एप्लिकेशन को अनुरोधों का जवाब देना चाहिए और SLAs को संतुष्ट करना चाहिए। वास्तविकता यह है कि लोग इंतजार नहीं करना चाहते हैं, इसलिए व्यवसाय को समायोजित करना होगा। अधिक संवेदनशील होने के लिए अधिक अनुप्रयोगों की अपेक्षा की जाती है।

उत्तरदायी अनुप्रयोग वास्तविक समय मोड के करीब काम करते हैं। Erlang VM सॉफ्ट रियल-टाइम मोड में काम करता है। कुछ क्षेत्रों के लिए, जैसे विनिमय व्यापार, चिकित्सा, औद्योगिक उपकरण प्रबंधन, कठिन वास्तविक समय मोड महत्वपूर्ण है।

उत्तरदायी सिस्टम यूएक्स को बढ़ाते हैं और व्यवसायों की मदद करते हैं।

प्रारंभिक परिणाम

इस लेख की योजना बनाने में, मैं एक मैसेजिंग ब्रोकर बनाने और उसके आधार पर जटिल सिस्टम बनाने के अनुभव को साझा करना चाहता था। लेकिन सैद्धांतिक और प्रेरक हिस्सा काफी व्यापक निकला।

लेख के दूसरे भाग में मैं एक्सचेंज पॉइंट्स, मैसेजिंग टेम्प्लेट और उनके आवेदन के कार्यान्वयन की बारीकियों के बारे में बात करूंगा।

तीसरे भाग में, हम सेवा संगठन के सामान्य मुद्दों, रूटिंग और संतुलन पर विचार करते हैं। आइए प्रणालियों के मापनीयता और दोष सहिष्णुता के व्यावहारिक पक्ष के बारे में बात करते हैं।

पहले भाग का अंत।

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