2024年的五种云原生架构模式

云原生领域正在迅速发展，要求架构既具可扩展性又灵活。这些架构需要为分布式环境设计，拥抱微服务和容器化。为了满足这些需求，云原生架构模式提供了构建高效、弹性应用程序的可靠方法。

在本文中，我们将探讨你需要了解的2024年最重要的五种云原生架构模式：

Sidecar/Sidekick 模式

想象一下一个小伙伴骑在你的摩托车旁边，这就是 Sidecar/Sidekick 模式的精髓。这种模式涉及在主应用程序容器旁边部署一个小容器。可以将其视为一个提供日志记录、监控、安全性或甚至 API 网关等基本功能的“边车”。

优点：

解耦：将核心应用程序逻辑与辅助功能分离，提升模块化和弹性。

可扩展性：Sidecar 可以根据其特定需求独立扩展。

灵活性：可以为不同应用程序部署不同的 Sidecar，提供模块化的方法。

示例：

想象一个电子商务应用程序，其中一个 Sidecar 容器处理支付处理。这个 Sidecar 可以处理加密、与支付网关的通信以及欺诈检测，使核心应用程序专注于订单管理和产品列表。

Ambassador模式

将大使视为代表你利益的外交官。同样，Ambassador 模式使用一个容器在外部流量到达主应用程序之前处理它。这个大使可以处理认证、授权、速率限制和负载均衡等任务。

优点：

安全性：作为强制执行安全策略和保护应用程序的中心点。

可扩展性：可以独立扩展 Ambassador 以处理增加的流量。

负载均衡：在多个应用程序实例之间分配流量，以提高性能。

示例：

考虑一个社交媒体平台，其中一个 Ambassador 容器处理用户登录。这个大使可以验证凭据、分配用户角色，并执行速率限制以防止安全漏洞并确保平稳运行。

Scatter/Gather模式

想象将一个大任务分成更小的、可管理的块并分发给工人。这就是 Scatter/Gather 模式的精髓。这种模式包括一个“散布”过程，将任务分配给多个工作进程，以及一个“收集”过程，收集结果并返回给客户端。

优点：

并行化：启用任务的并发执行，显著提高性能。

可扩展性：可以水平扩展工人以处理增加的工作量。

容错性：如果一个工人失败，其他工人可以接替，确保弹性。

示例：

考虑一个视频流平台，利用 Scatter/Gather 模式进行视频转码。散布过程将视频分成片段并分发给工作进程进行转码。收集过程将收集转码后的片段并将它们组装成一个完整的视频文件。

Backend for Frontends (BFF) 模式

是否曾经对为不同设备设计的网站感到沮丧?BFF 模式解决了这个问题。它为每种类型的客户端应用程序(移动、Web 等)引入一个专用的 API 服务。这个 API 服务根据每个客户端的特定需求定制其响应，提供更优化的用户体验。

优点：

客户端特定优化：根据每个客户端的独特需求定制数据和功能。

性能提升：通过仅提供相关信息给每个客户端减少数据传输。

解耦：将主要应用程序与客户端特定问题隔离。

示例：

想象一个新闻网站，为移动和 Web 客户端提供 BFF。移动 BFF 可以为较小的屏幕提供优化的内容和图像，而 Web BFF 可以提供更丰富的体验和更多功能与信息。

CQRS(命令查询职责分离)

想象有独立的团队分别负责管理数据的读取和写入。这就是 CQRS 的精髓。该模式将读取和写入操作分离到不同的模型和数据库。这允许并发的读取和写入操作而不发生冲突，提高了可扩展性和性能。

优点：

可扩展性提升：可以根据读取和写入的特定需求独立扩展。

可用性增加：即使写模型不可用，读取仍可继续。

简化开发：分离读取和写入操作，使代码更易于理解和维护。

示例：

考虑一个在线商店，采用 CQRS 架构。写模型负责管理产品库存和订单创建。读模型负责生成产品列表和订单状态更新。这种分离允许在不影响写可用性的情况下处理高读取流量。

总结

这些只是许多强大的云原生架构模式中的一部分。通过理解和利用这些模式，你可以构建高度可扩展、弹性和灵活的应用程序，在动态的云环境中蓬勃发展。