可伸縮架構（第2版）：雲環境下的高可用與風險管理

序.................................................................................. xvii
前言................................................................................ xx
第Ⅰ部分　原則 1. 可用性 ：維護現代化應用程序的可用性
第 1 章　理解、測量和提高可用性............................................... 2
可用性與可靠性 ............................................................................................................3
什麽導致了低可用性 ....................................................................................................4
測量可用性 ...................................................................................................................5
N 個 9 ....................................................................................................................6
計劃中的故障也依然是故障 .................................................................................6
通過數字來體現可用性 .........................................................................................7
提高下降的可用性 ........................................................................................................7
測試並跟蹤當前的可用性 .....................................................................................8
將手動流程自動化 ................................................................................................9
改進你的系統 ...................................................................................................... 12
時刻關註不斷變化和發展中的應用程序的可用性 .............................................. 12
提高應用程序可用性的 5 個要點 ................................................................................ 12
要點 1 ：時刻考慮應對故障 ................................................................................ 13
要點 2 ：時刻考慮如何伸縮 ................................................................................ 14
要點 3 ：緩和風險 ............................................................................................... 15
要點 4 ：監控可用性............................................................................................ 17
要點 5 ：以可預期及明確的方式來處理可用性問題 ........................................... 18
做好準備 ..................................................................................................................... 19
第 2 章　兩次失誤的高度——預留從錯誤中恢復的空間. .................... 20
兩次失誤的高度 .......................................................................................................... 21
場景 1 ：丟失一個節點 ........................................................................................ 21
場景 2 ：升級過程中出現的問題 ......................................................................... 24
場景 3 ：數據中心恢復 ........................................................................................ 25
場景 4 ：隱蔽的共享故障類型 ............................................................................. 27
場景 5 ：故障循環 ............................................................................................... 28
管理你的應用程序 ...................................................................................................... 28
航天飛機 ..................................................................................................................... 29
第Ⅱ部分　原則 2. 現代化應用程序架構 ：使用服務
第 3 章　使用服務. ............................................................... 32
單體應用程序與面向服務的應用程序 ........................................................................ 32
所有權收益.......................................................................................................... 34
規模收益 ............................................................................................................. 36
拆分服務 ..................................................................................................................... 37
如何定義服務 ...................................................................................................... 37
深入瞭解服務 ............................................................................................................. 38
指導原則 1 ：特定的業務需求 ............................................................................. 38
指導原則 2 ：清晰和獨立的團隊所有權 .............................................................. 39
指導原則 3 ：天然隔離的數據 ............................................................................. 40
指導原則 4 ：共享的能力 / 數據 .......................................................................... 41
多種原因 ............................................................................................................. 42
過猶不及 ..................................................................................................................... 43
找到適當的平衡 .......................................................................................................... 44
第 4 章　服務和數據............................................................. 45
無狀態服務 — 沒有數據的服務 ................................................................................ 45
有狀態服務 — 有數據的服務 ................................................................................... 45
數據分區 ..................................................................................................................... 46
及時處理增長的煩惱 .................................................................................................. 49
第 5 章　處理服務故障.......................................................... 50
級聯式的服務故障 ...................................................................................................... 50
如何響應服務故障 ...................................................................................................... 51
可預測的響應 ...................................................................................................... 52
可理解的響應 ...................................................................................................... 53
合理的響應.......................................................................................................... 53
如何確定故障 ............................................................................................................. 54
適當的行為 ................................................................................................................. 56
優雅降級 ............................................................................................................. 56
優雅補償 ............................................................................................................. 57
盡早失敗 ............................................................................................................. 57
用戶導致的問題 .................................................................................................. 58
小結 ............................................................................................................................ 59
第Ⅲ部分　原則 3. 組織 ：為現代化
應用程序建立可伸縮性的組織
第 6 章　服務所有權——STOSA............................................. 62
由獨立團隊負責的服務架構 ....................................................................................... 62
STOSA 應用程序和組織的好處 .................................................................................. 64
“所有”一個服務意味著什麽 ..................................................................................... 64
使用核心團隊和服務 .................................................................................................. 67
小結 ............................................................................................................................ 68
第 7 章　服務分級. ............................................................... 69
應用程序的復雜性 ...................................................................................................... 69
什麽是服務分級 .......................................................................................................... 70
為服務分配服務級別標簽 ................................................................................... 71
示例 ：在線商店 .......................................................................................................... 73
使用服務分級 ............................................................................................................. 75
期望 ..................................................................................................................... 76
響應性 ................................................................................................................. 76
依賴 ..................................................................................................................... 77
小結 ............................................................................................................................ 78
第 8 章　服務等級協議.......................................................... 79
什麽是服務等級協議 .................................................................................................. 80
外部 SLA 與內部 SLA 的對比 .................................................................................... 82
內部 SLA 很重要 ................................................................................................. 82
SLA 可以用於問題診斷 .............................................................................................. 83
SLA 的性能檢測方法 .................................................................................................. 84
限定 SLA ............................................................................................................. 85
排名 SLA ............................................................................................................. 85
SLA 的條件 ......................................................................................................... 88
究竟應當定義多少內部 SLA，以及定義哪些內部 SLA ............................................. 88
為什麽內部 SLA 很重要 ............................................................................................. 89
第Ⅳ部分　原則 4. 風險 ：現代化應用程序的風險管理
第 9 章　如何在設計可伸縮架構時使用風險管理............................ 93
識別風險 ..................................................................................................................... 93
消除最嚴重的風險 .............................................................................................. 94
風險緩和 ............................................................................................................. 94
定期檢查 ............................................................................................................. 95
對風險管理的總結 .............................................................................................. 95
可能性與嚴重性 .......................................................................................................... 95
十佳列表 ：低可能性，低嚴重性 ........................................................................ 96
訂單數據庫 ：低可能性，高嚴重性 .................................................................... 97
自定義字體 ：高可能性，低嚴重性 .................................................................... 98
T 恤圖片 ：高可能性，高嚴重性 ........................................................................ 98
風險模型 ..................................................................................................................... 99
風險模型的作用域 ............................................................................................ 101
創建風險模型 .................................................................................................... 102
使用風險模型來制訂計劃 ................................................................................. 104
維護風險模型 .................................................................................................... 105
風險緩和 ................................................................................................................... 106
恢復計劃 ................................................................................................................... 108
容災計劃 ................................................................................................................... 109
改進我們的風險狀況 ................................................................................................ 109
第 10 章　比賽日. ...............................................................110
預發布環境和生產環境............................................................................................. 110
預發布 / 測試環境 ............................................................................................. 110
生產環境 ............................................................................................................111
在生產環境中舉行比賽日的擔心 .............................................................................. 112
小結 .......................................................................................................................... 113
第 11 章　構建低風險系統.....................................................114
技巧 1 ：介紹冗餘 ..................................................................................................... 115
冪等接口 ........................................................................................................... 115
增加了復雜性的冗餘改進 ................................................................................. 116
技巧 2 ：理解獨立性 ................................................................................................. 117
技巧 3 ：管理安全性 ................................................................................................. 118
技巧 4 ：鼓勵簡單性 ................................................................................................. 118
技巧 5 ：自我修復 ..................................................................................................... 119
技巧 6 ：標準化運維流程 .......................................................................................... 120
小結 .......................................................................................................................... 121
第Ⅴ部分　原則 5. 雲計算 ：利用雲計算
第 12 章　使用雲計算來設計可伸縮架構.....................................125
雲計算成熟度的 6 個級別 ......................................................................................... 126
級別 1 ：體驗雲計算.......................................................................................... 126
級別 2 ：確認雲計算.......................................................................................... 127
級別 3 ：使用雲計算中的服務器和應用程序 .................................................... 127
級別 4 ：使用增值的托管服務 ........................................................................... 127
級別 5 ：使用雲特有的服務 .............................................................................. 128
級別 6 ：全面擁抱雲計算 .................................................................................. 128
組織與應用程序的成熟度級別對比 .................................................................. 128
使用雲計算時可能犯的錯誤 ..................................................................................... 129
陷阱 1 ：不相信雲安全 ...................................................................................... 129
陷阱 2 ：直接遷移到雲計算 .............................................................................. 129
陷阱 3 ：無服務器的誘惑 — 太過於依賴炒作................................................. 130
何時以及如何使用多個雲計算平臺 .......................................................................... 131
如何定義我們所說的多個雲平臺 ...................................................................... 131
選擇哪個模型？哪種雲？ ................................................................................. 134
雲計算小結 ............................................................................................................... 135
第 13 章　雲計算改變的 5 個行業趨勢.......................................136
雲計算有哪些變化 .................................................................................................... 136
變化 1 ：對基於微服務架構的認可 ................................................................... 136
變化 2 ：更小、更專業的服務 ........................................................................... 137
變化 3 ：更專註於應用程序 .............................................................................. 137
變化 4 ：微型初創公司 ...................................................................................... 137
變化 5 ：安全和合規已經成熟 ........................................................................... 137
變化還在繼續 ........................................................................................................... 138
第 14 章　SaaS 和租賃類型..................................................139
比較托管主機和不同類型的 SaaS............................................................................. 139
托管主機 ........................................................................................................... 140
多租戶 SaaS ...................................................................................................... 140
單租戶 SaaS ...................................................................................................... 141
混合不同類型的 SaaS ............................................................................................... 142
常見的 SaaS 的特點 .................................................................................................. 142
SaaS 與托管主機 ....................................................................................................... 142
小結 .......................................................................................................................... 143
第 15 章　在 AWS 雲上分發你的應用程序.................................144
AWS 的架構 .............................................................................................................. 144
AWS 區域 .......................................................................................................... 145
AWS 可用區 ...................................................................................................... 145
數據中心 ........................................................................................................... 146
總體架構概述 ........................................................................................................... 146
可用區不是數據中心 ................................................................................................ 149
如何通過地理多樣性真正做到高可用 ...................................................................... 151
映射多個賬戶中的可用區 ................................................................................. 151
分發應用程序 ........................................................................................................... 152
第 16 章　托管的基礎設施.....................................................153
基於雲的服務架構 .................................................................................................... 153
原生資源 ........................................................................................................... 154
基於服務器的托管資源 ..................................................................................... 156
無服務器托管資源 ............................................................................................ 157
使用托管資源和非托管資源的影響 .......................................................................... 158
小結 .......................................................................................................................... 159
第 17 章　雲資源分配..........................................................160
基於使用量的資源分配............................................................................................. 161
固定額度的資源分配 ................................................................................................ 162
調整分配 ........................................................................................................... 164
資源容量的自動分配 ......................................................................................... 164
自動分配的問題 ................................................................................................ 164
動態分配，動態成本 ......................................................................................... 165
資源分配技術的利與弊............................................................................................. 166
第 18 章　無服務器計算和函數即服務.......................................167
示例 1 ：事件處理 ..................................................................................................... 168
示例 2 ：手機應用後端 ............................................................................................. 168
示例 3 ：物聯網數據採集 .......................................................................................... 169
FaaS 的優缺點 .......................................................................................................... 170
無服務器炒作和 FaaS 的未來 ................................................................................... 171
第 19 章　邊緣計算.............................................................172
如今的邊緣計算 ........................................................................................................ 173
為什麽我們要關心邊緣計算 ..................................................................................... 173
與雲計算相比，邊緣計算應該是什麽 ...................................................................... 174
如何決定把什麽放在邊緣？以無人駕駛汽車為例 ............................................ 174
邊緣計算的可伸縮與雲計算的可伸縮不同 ............................................................... 176
使用邊緣計算和雲計算的標準 .......................................................................... 178
邊緣計算成功的 8 個關鍵點 ..................................................................................... 178
#1 ：知道什麽時候應該使用邊緣計算 .............................................................. 179
#2 ：不要忽略邊緣計算中的 DevOps 原則 ........................................................ 179
#3 ：制定一個高度分佈式的部署策略 .............................................................. 179
#4 ：盡可能減少版本控制 ................................................................................. 179
#5 ：減少每個節點的配置項 ............................................................................. 180
#6 ：伸縮也是邊緣計算要面對的一個問題，不僅僅是雲計算 ......................... 180
#7 ：重視監測和分析......................................................................................... 181
#8 ：邊緣計算不是魔法 ..................................................................................... 181
邊緣計算小結 ........................................................................................................... 181
第 20 章　地理位置對雲計算的影響..........................................182
雲無處不在，只不過影響的層次不同 ...................................................................... 182
替換心態影響你如何接受雲計算 .............................................................................. 183
哪個雲服務商最重要 ................................................................................................ 184
重要的技術區別 ........................................................................................................ 184
數據主權是普遍的 .................................................................................................... 185
我的看法 ................................................................................................................... 185
第Ⅵ部分　總結
第 21 章　綜述..................................................................188
原則 #1 — 可用性 ................................................................................................... 188
原則 #2 — 架構 ....................................................................................................... 189
原則 #3 — 組織 ....................................................................................................... 189
原則 #4 — 風險 ....................................................................................................... 189
原則 #5 — 雲計算 ................................................................................................... 190
面向可伸縮架構 ........................................................................................................ 190