系统和架构模型

架构模型描述了分布式系统的组件如何组织，以及计算和数据的责任如何在它们之间分配。

Definition

分布式系统的架构模型指定了组件（进程）的类型、它们扮演的角色以及它们之间的通信和依赖模式，同时抽象掉了它们运行的物理机器。

Scope

本主题涵盖分布式系统的主要架构风格：客户端-服务器、多层（n层）、对等网络和混合组织，以及分层、基于对象、以资源为中心（REST）和基于事件的架构等结构模式。它还涵盖了进程的放置以及组件在机器间划分、复制和缓存的权衡。

Core questions

• 计算和数据的责任应如何在组件之间划分？
• 何时对等组织优于客户端-服务器？
• 哪种架构风格最能支持给定工作负载的可伸缩性和可演进性？

Key theories

客户端-服务器和多层组织

组件分为请求客户端和响应服务器，应用程序逻辑分层于表示层、处理层和数据层，这些层可以独立分布以平衡负载和扩展。

对等网络和去中心化组织

所有节点功能上等效，既充当客户端又充当服务器，从而实现自组织覆盖网络，没有中央控制点或故障点，但代价是更复杂的查找和一致性机制。

面向资源架构 (REST)

表征状态转移（Representational State Transfer）围绕可通过统一的无状态接口操作的可寻址资源构建系统，这是一种为解释和指导Web可伸缩性而衍生的架构风格。

Clinical relevance

架构风格是系统设计中杠杆率最高的早期决策：它决定了可伸缩性、故障隔离以及团队独立演进组件的能力，并且是选择单体、微服务和对等部署的基础。

History

分布式架构从集中式大型机演变为20世纪80年代的客户端-服务器计算，再到20世纪90年代和21世纪初的多层企业系统和大规模对等覆盖网络，以及以Fielding在2000年发表的REST论文阐明其原则的面向资源的Web架构。

Key figures

• Roy Fielding
• Andrew S. Tanenbaum
• Maarten van Steen

Seminal works

• tanenbaum2017
• fielding2000

Frequently asked questions

架构模型和物理部署之间有什么区别？

架构模型描述了逻辑组件及其交互模式，而物理部署将这些组件映射到实际的机器和网络上。一个架构模型可以部署在多种物理配置中。