了解应用中的微内核架构

本文涉及的产品
Serverless 应用引擎 SAE,800核*时 1600GiB*时
注册配置 MSE Nacos/ZooKeeper,118元/月
函数计算FC,每月免费额度15元,12个月
简介: 【6月更文挑战第25天】**微内核架构**是将系统服务从内核移出,形成可选插件,增强扩展性和适应性。常见于第三方应用和嵌入式系统,如Linux、L4、WinCE。优点包括清晰结构、移植性和扩展性,但缺点是通信开销大、性能较低,不利于整体优化。适合需要灵活功能组合的场景。

1 简介:微内核架构

微内核架构是指内核的一种精简形式,将通常与内核集成在一起的系统服务层被分离出来,变成可以根据需求加入选,达到系统的可扩展性、更好地适应环境要求。

微内核:内核管理着所有的系统资源,在微内核中用户服务和内核服务在不同的地址空间中实现。

该结构是向最初并非设计为支持它的系统添加特定功能的最佳方式。核心仅包含基本服务,其余在用户空间实现,如Chrome扩展。

此体系结构消除了对应用程序可以具有的功能数量的限制。我们可以添加无限的插件(例如Chrome浏览器有数百个插件,称为扩展程序)

treeoflife6.png

2 一个简单例子

微内核架构(也称为插件结构)通常用于实现可做为第三方产品下载的应用程序。此结构在内部业务程序很常见。

实际上,它可以被嵌入到其他模式中,例如分层体系中。典型的微内核架构有两个组件:核心系统和插件模块

    plug-in                  plug-in
         core system    
    plug-in                  plug-in

更直接的图

image.png

由上图可知,微内核架构也被称为插件架构模式(Plug-inArchitecture Patterm),通常由内核系统和插件组成的原因。

核心系统包括使系统正确运行的最小业务逻辑。可以通过连接插件组件添加更多功能,扩展软件功能。就像为汽车添加涡轮以提高动力。

插件组件可以使用开放服务网关计划(OSGi),消息传递,Web服务或对象实例化进行连接。
需要注意的是,插件组件是独立的组件,是为扩展或增强核心系统的功能,不应与其他组件形成依赖。

常见的系统结构使用微内核的如:嵌入式Linux、L4、WinCE。

  • 优缺点说明

微服务在应用程序和硬件的通信中,内核进程和内存管理的极小的服务,而客户端程序和运行在用户空间的服务通过消息的传递来建立通信,它们之间不会有直接的交互。

这样微内核中的执行速度相对就比较慢了,性能偏低这是微内核架构的一个缺点。

微内核系统结构相当清晰,有利于协作开发;微内核有良好的移植性,代码量非常少;微内核有相当好的伸缩性、扩展性。

3 小结

(1)微内核架构难以进行良好的整体化优化。

由于微内核系统的核心态只实现了最基本的
系统操作,这样内核以外的外部程序之间的独立运行使得系统难以进行良好的整体优化。

(2)微内核系统的进程间通信开销也较单一内核系统要大得多。

从整体上看,在当前硬件条件下,微内核在效率上的损失小于其在结构上获得的收益。

(3)通信损失率高。

微内核把系统分为各个小的功能块,从而降低了设计难度,系统的维护与修改也容易,但通信带来的效率损失是一个问题。

目录
相关文章
|
16天前
|
运维 Cloud Native 持续交付
探索云原生架构:构建现代应用的基石
【7月更文挑战第9天】本文深入探讨了云原生架构的核心概念、关键技术组件以及实施的最佳实践。通过分析云原生技术如何促进微服务架构的实现,容器化技术的利用,以及持续集成与持续部署(CI/CD)流程的自动化,本文旨在为读者提供一个全面的云原生技术框架视图,并揭示其在加速企业数字化转型过程中的关键作用。
|
7天前
|
监控 前端开发 JavaScript
构建高效实时应用:Python WebSocket在前后端分离架构中的实践
【7月更文挑战第18天】WebSocket助力实时Web应用,通过一次握手建立持久连接,解决HTTP实时性问题。Python中可用Flask-SocketIO创建WebSocket服务器,前端JavaScript使用Socket.IO库连接。确保安全可采用HTTPS、认证及跨域限制。示例代码展示如何实现双向实时通信。
25 4
|
9天前
|
运维 分布式计算 大数据
自动化运维的利剑:Ansible在现代IT架构中的应用
【7月更文挑战第16天】本文深入探讨了Ansible作为自动化运维工具的核心价值及其在现代IT架构中的多维度应用。我们将通过具体案例分析,揭示Ansible如何优化IT运维流程、提升工作效率,并讨论其在云环境、容器化及大数据处理等领域的创新应用。文章旨在为读者提供一套实用的Ansible应用策略,助力企业构建更加高效、稳定的IT运维体系。
|
13天前
|
Cloud Native 安全 API
云原生架构在现代企业中的应用与挑战
随着云计算技术的飞速发展,云原生架构逐渐成为推动企业数字化转型的重要力量。本文深入探讨了云原生架构的核心组件、实施策略以及面临的主要挑战,旨在为读者提供一套系统的云原生应用框架和解决方案。通过分析多个行业案例,本文揭示了云原生技术如何助力企业提升业务灵活性、加快产品上市时间并优化资源管理。
|
16天前
|
运维 Cloud Native Devops
云原生架构在现代企业中的应用与挑战
随着数字化转型的深入,云原生技术成为支撑企业创新和灵活性的关键。本文将探讨云原生架构的核心概念、优势以及在实际应用中面临的主要挑战。通过分析不同行业的案例,我们将揭示云原生如何助力企业实现资源的最优配置和业务流程的自动化,同时指出安全性、合规性和技术复杂性等实施障碍,为读者提供一套实施云原生架构时的考量框架。
|
17天前
|
消息中间件 Java 微服务
构建可扩展的Java Web应用架构
构建可扩展的Java Web应用架构
|
17天前
|
Kubernetes Cloud Native 微服务
企业级容器部署实战:基于ACK与ALB灵活构建云原生应用架构
这篇内容概述了云原生架构的优势,特别是通过阿里云容器服务Kubernetes版(ACK)和应用负载均衡器(ALB)实现的解决方案。它强调了ACK相对于自建Kubernetes的便利性,包括优化的云服务集成、自动化管理和更强的生态系统支持。文章提供了部署云原生应用的步骤,包括一键部署和手动部署的流程,并指出手动部署更适合有技术背景的用户。作者建议在预算允许的情况下使用ACK,因为它能提供高效、便捷的管理体验。同时,文章也提出了对文档改进的建议,如添加更多技术细节和解释,以帮助用户更好地理解和实施解决方案。最后,展望了ACK未来在智能化、安全性与边缘计算等方面的潜在发展。水文一篇,太忙了,见谅!
|
22天前
|
运维 Kubernetes Docker
容器化技术在微服务架构中的应用
【7月更文挑战第3天】容器化技术在微服务架构中的应用,为现代应用的开发、部署和运维带来了革命性的变化。通过容器化,我们可以实现服务的快速部署、独立运行和高效扩展,同时提高资源的利用率和系统的可维护性。随着容器技术的不断发展和完善,相信它将在未来的软件开发中发挥更加重要的作用。
|
23天前
|
大数据 数据处理 数据中心
x86和x64架构的区别及应用
x86和x64架构的区别及应用
|
24天前
|
大数据 数据处理 数据中心
x86和x64架构的区别及应用
x86和x64架构的区别及应用