云原生必备概念 — CAP 定理、十二要素应用

简介: 云原生必备概念 — CAP 定理、十二要素应用

一、前言

云原生,是云计算的下一个发展阶段,从在云运算到为云而生。

在开始学习之前,我们需要掌握一些基础概念,这些概念的理解有助于我们去学习云原生。

二、CAP 定理

CAP原则又称CAP定理,指的是在一个分布式系统中,一致性(Consistency)、可用性(Availability)、分区容错性(Partition tolerance)。CAP 原则指的是,这三个要素最多只能同时实现两点,不可能三者兼顾。

首先是分别理解这三个概念,我们分别简单描述下。

一致性,顾名思义就是一样的,要做到所有节点访问的数据都是最新的副本。

可用性,也很容易理解,保持服务不中断。

分区容错性,是指,网络分区故障的时候,仍然能够对外提供服务。

那么,怎么样理解三者不能兼顾呢?

实际情况是,分区的故障是经常会出现的,那么你就需要在一致性和可用性上做出取舍,比如,NoSQL会选择追求高可用,而关系型数据库则会追求一致性。

CAP原则的理解有助于我们去设计云原生平台时如何取舍一致性和可用性。

三、十二要素应用(12-Factor )

传统的架构采用的是纵向扩容,即通过加机器的方式提升计算能力,而云端则是采用纵向扩容的方式增加负载,这就需要我们的软件是无状态的。

1、基准代码

一份基准代码(Codebase),多份部署(deploy)。

2、依赖

显式声明依赖关系( dependency

3、配置

在环境中存储配置

4、后端服务

把后端服务(backing services)当作附加资源

5、构建,发布,运行

严格分离构建和运行

6、进程

以一个或多个无状态进程运行应用

7、端口绑定

通过端口绑定(Port binding)来提供服务

8、并发

通过进程模型进行扩展

9、易处理

快速启动和优雅终止可最大化健壮性

10、开发环境与线上环境等价

尽可能的保持开发,预发布,线上环境相同

11、日志

把日志当作事件流

12、管理进程

后台管理任务当作一次性进程运行

以上是12-Factor的简要描述,如果你从事过稍大一些的团队项目开发,这些问题是不言自明的,只不过可能会不去注意这些点而在实际工作中出现遗漏。

这些原则也同样适用于一般性质的软件开发,开发者习惯之后会对项目有着很好的影响。

四、可用性

可用性在CAP 定理中出现过,这里提到的可用性具体会以多少个9来量化,详情见下表。

可用性指标 计算方式 不可用时间(分钟)
99.9% 0.1% * 365 * 24 * 60 525.6
99.99% 0.01% * 365 * 24 * 60 52.56
99.999% 0.001% * 365 * 24 * 60 5.256

五、总结

CAP 定理有助于我们去理解云原生下面对出现故障的解决侧重点。

十二要素应用帮助我们在实际项目开发中构建面向云原生的应用。

这些都是我们应该学习并且习惯的。

相关文章
|
22天前
|
Cloud Native 安全 物联网
云原生技术在现代软件开发中的应用与挑战####
云原生,这一词汇如同一股强劲的科技风暴,席卷了整个信息技术领域,它不仅重塑了软件的开发模式,还引领了一场关于效率、可扩展性和弹性的深刻变革。本文旨在深入探讨云原生技术的核心概念,分析其在现代软件开发中的广泛应用,并直面伴随其发展而来的挑战,为读者勾勒出一幅既充满机遇又不乏考验的云原生技术图景。 ####
|
3天前
|
Kubernetes Cloud Native 持续交付
云原生技术在现代软件开发中的应用与挑战
【10月更文挑战第37天】随着云计算技术的不断演进,云原生技术已经成为推动软件开发现代化的重要力量。本文将深入探讨云原生技术的核心概念、优势以及面临的挑战,并通过一个实际的代码示例,展示如何在云原生环境中部署一个简单的应用。我们将从云原生的基础架构出发,逐步引导读者理解其在现代软件开发中的关键作用。
13 1
|
1月前
|
运维 监控 Cloud Native
构建行业应用生态:云原生应用市场简化企业软件安装
在移动互联网时代,尽管手机应用市场为用户带来了极大的便利,但企业级软件的安装和管理仍面临诸多挑战,包括安装复杂、交付效率低、应用兼容性差等问题。为此,基于云原生技术的企业级应用市场Rainstore应运而生,旨在简化企业软件的安装和管理,提升交付效率,增强应用兼容性,支持远程管理和个性化定制,构建开放的行业应用生态,助力企业数字化转型。
构建行业应用生态:云原生应用市场简化企业软件安装
|
17天前
|
敏捷开发 Cloud Native 持续交付
云原生技术在现代企业中的应用与实践
【10月更文挑战第23天】本文将深入探讨云原生技术在现代企业中的广泛应用,并结合具体案例分析其对企业数字化转型的推动作用。我们将从云原生技术的基本原理出发,逐步揭示其在提高业务敏捷性、降低成本和增强系统可靠性方面的优势。同时,文章还将分享一系列成功实施云原生技术的企业案例,为读者提供实践中的参考和启示。最后,我们将讨论云原生技术面临的挑战及未来的发展趋势,为企业在这一领域的进一步探索提供指导。
|
18天前
|
Cloud Native 持续交付 云计算
云原生技术深度探索:构建现代化应用的基石####
【10月更文挑战第21天】 本文将深入探讨云原生技术的核心概念、关键技术及其在现代软件开发中的应用。我们将从容器化、微服务架构、持续集成/持续部署(CI/CD)、无服务器架构等关键方面展开,揭示这些技术如何共同作用,帮助企业实现高效、弹性且易于维护的应用部署与管理。通过实例分析,展现云原生技术在实际项目中的显著优势,为读者提供一套全面理解并应用云原生技术的指南。 ####
31 2
|
23天前
|
运维 Cloud Native 持续交付
云原生技术在现代IT架构中的深度应用与挑战####
【10月更文挑战第17天】 本文深入剖析了云原生技术的精髓,探讨其在现代IT架构转型中的核心作用与面临的挑战。云原生不仅是一种技术实现,更是企业数字化转型的重要推手,通过容器化、微服务、持续集成/持续部署(CI/CD)等关键要素,重塑软件开发、部署与运维模式。文章首先概述了云原生的基本原则与核心组件,随后分析了其如何促进企业敏捷性、可扩展性和资源利用率的提升,同时也指出了在安全性、复杂性管理及人才技能匹配等方面存在的挑战,并提出了相应的对策建议。 ####
63 6
|
25天前
|
运维 监控 Cloud Native
云原生技术在现代企业中的应用与挑战####
【10月更文挑战第15天】 本文深入探讨了云原生技术如何重塑企业的IT架构,并分析了其带来的机遇与面临的挑战。通过案例分析,揭示了云原生技术在提升业务敏捷性、降低运维成本方面的显著优势,同时也指出了在安全性、多云管理等方面的潜在难题,为企业决策者提供了有价值的参考。 ####
25 3
|
1月前
|
运维 Cloud Native 持续交付
云原生技术:构建现代应用的基石
【10月更文挑战第9天】在数字化转型的浪潮中,云原生技术如同一股清流,引领着企业走向更加灵活、高效的未来。本文将深入探讨云原生的核心概念,揭示其在现代应用开发与部署中的重要作用,并通过实际案例分析,展现云原生技术如何助力企业实现敏捷开发和自动化运维,最终提升业务竞争力。
75 3
|
1月前
|
运维 Kubernetes Cloud Native
云原生技术:构建现代应用的新范式
【10月更文挑战第9天】 云原生是一种通过云计算环境优化的软件开发和运行方法论,旨在最大化利用云平台的灵活性、可扩展性和弹性。本文将深入探讨云原生技术的基本原理、核心组件以及其在实际项目中的应用。我们将从Kubernetes的容器编排机制入手,逐步探讨如何通过自动化工具实现持续集成与持续部署(CI/CD),最终展示如何构建一个高效、可靠的云原生应用。
49 2
|
1月前
|
Cloud Native 持续交付 云计算
云端新纪元:探索云原生技术的奥秘在当今数字化时代,云计算已成为推动企业创新和增长的关键动力。随着云平台的不断成熟,云原生技术应运而生,以其独特的优势引领着一场新的技术革命。本文将深入探讨云原生的核心概念、主要特点以及它如何改变现代软件开发和部署的方式,为您揭开云原生这一神秘面纱。
云原生是一种构建和运行应用程序的方法,充分利用了云平台的弹性、分布式本质以及声明式基础设施。本文将解析云原生的十二要素,微服务架构的优势,以及容器化、持续集成与持续部署(CI/CD)等核心技术的实践应用。通过深入浅出的方式,让读者理解云原生不仅是一种技术,更是一种文化和方法论,它正在重塑软件开发流程,提高资源利用率和应用系统的可扩展性与容错性。