Монолитная структура.

Наиболее простым и распространенным способом построения ОС является монолитная структура, когда ОС компонуется как одна программа Для построения монолитной системы необходимо скомпилировать все отдельные процедуры, а затем связать их вместе в единый объектный файл с помощью компоновщика (примерами могут служить ранние версии ядра UNIX или Novell NetWare).

Многоуровневая структура.

Развитием монолитного подхода является многоуровневый, когда ОС реализуется как иерархии уровней.

Уровни образуются группами функций ОС – файловая система, управление процессами и устройствами и т.п.

Каждый уровень может взаимодействовать только со своим непосредственным соседом – выше- или нижележащим уровнем.

Первой многоуровневой ОС считают систему THE.

ОС THE была создана в Technische Hogeschool Eindhoven (Нидерланды) Э. Дейкстрой (Е. W. Dijkstra) и его студентами в 1968 году.

Она была простой пакетной системой для голландского компьютера Electrologica Х8, память которого состояла из 32 К 27-разрядных слов.

Понятие ядра.

Развитием многоуровневой концепции стала ядерная архитектура. В общем случае уровни ОС представляют собой серию концентрических колец, где внутренние кольца являлись более привилегированными, чем внешние.

Ядро – центральная часть ОС, выполняющая основные функции.

Ядро системы MULTICS, находящееся постоянно в памяти компьютера занимало всего 135 Килобайт кода.

Уровни привилегий (защиты).

Для обеспечения привилегий ОС необходима соответствующая аппаратная поддержка.

Между числом уровней привилегий, поддерживаемых аппаратно, и числом уровней привилегий ОС нет прямого соответствия.

Для реализации ядра необходимо хотя бы два уровня: основные процедуры ОС выполняются в привилегированном режиме, тогда как пользовательские программы – в непривилегированном.

Ядро в привилегированном (защищенном) режиме.

Повышение устойчивости ОС обеспечиваемое рабой ядра в привилегированном режиме достигается за счет некоторого замедления выполнения системных вызовов.

Системный вызов привилегированного ядра инициирует переключение процессора из пользовательского режима в защищенный, а при возврате к приложению – обратно. В результате вызов выполняется медленнее.

Пример ядра в непривилегированном режиме.

В некоторых случаях разработчики ОС отступают от этого классического варианта архитектуры, организуя работу ядра и приложений в одном и том же режиме.

Так, сетевая ОС Novell NetWare использует привилегированный режим процессоров Intel х86/Pentium как для работы ядра, так и для работы своих специфических приложений – загружаемых модулей NLM.

Монолитное ядро.

Наиболее распространенным и классическим вариантом реализации ядерного подхода является

моноли́тное ядро́.

Монолитность ядер усложняет их отладку, понимание кода ядра, добавление новых функций и возможностей, удаление «мёртвого», ненужного, унаследованного от предыдущих версий, кода.

«Разбухание» кода монолитных ядер также повышает требования к объёму оперативной памяти, требуемому для функционирования ядра ОС.

Это делает монолитные ядерные архитектуры мало пригодными к эксплуатации в системах, сильно ограниченных по объёму ОЗУ, например, встраиваемых системах, производственных микроконтроллерах и т. д.

монолитная структура — это… Что такое монолитная структура?

монолитная структура

struttura monolitica

Dictionnaire technique russo-italien. 2013.

• монолитная станина
• монолитная стяжка

Смотреть что такое «монолитная структура» в других словарях:

• монолитная структура — monolitinis darinys statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. monolithic structure; monolithic type structure vok. monolithische Struktur, f; Monolithstruktur, f rus. монолитная структура, f pranc. structure monolithique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• монолитная структура памяти — 05.02.72 монолитная структура памяти [ monolithic memory structure]: Память, к содержимому которой возможно адресное обращение с использованием одного адресуемого элемента. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-3-2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 3. Радиочастотная идентификация (РЧИ) — Терминология ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762 3 2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 3. Радиочастотная идентификация (РЧИ) оригинал документа: 05.02.21 абстрактный… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Одноэтапная имплантация — Проверить нейтральность. На странице обсуждения должны быть подробности. Одноэтапная имплантация это немедленная реставрация утраченного зуба или нескольких зубов путем одномоментной установки им …   Википедия

• Monolithstruktur — monolitinis darinys statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. monolithic structure; monolithic type structure vok. monolithische Struktur, f; Monolithstruktur, f rus. монолитная структура, f pranc. structure monolithique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• monolithic structure — monolitinis darinys statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. monolithic structure; monolithic type structure vok. monolithische Struktur, f; Monolithstruktur, f rus. монолитная структура, f pranc. structure monolithique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• monolithic-type structure — monolitinis darinys statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. monolithic structure; monolithic type structure vok. monolithische Struktur, f; Monolithstruktur, f rus. монолитная структура, f pranc. structure monolithique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• monolithische Struktur — monolitinis darinys statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. monolithic structure; monolithic type structure vok. monolithische Struktur, f; Monolithstruktur, f rus. монолитная структура, f pranc. structure monolithique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• monolitinis darinys — statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. monolithic structure; monolithic type structure vok. monolithische Struktur, f; Monolithstruktur, f rus. монолитная структура, f pranc. structure monolithique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• structure monolithique — monolitinis darinys statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. monolithic structure; monolithic type structure vok. monolithische Struktur, f; Monolithstruktur, f rus. монолитная структура, f pranc. structure monolithique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• Инки — (Ynky) Империя инков, история и рост империи, культура инков Информация об империи инков, история и рост империи, культура инков Содержание Содержание Определение История Первый Инка Завоевания Империя Название империи История Возникновение и… …   Энциклопедия инвестора

Монолитная vs Микросервисная архитектура

Что такое монолитная архитектура?

Монолитное приложение (назовем его монолит) представляет собой приложение, доставляемое через единое развертывание. Таким является приложение, доставленное в виде одной WAR или приложение Node с одной точкой входа.

Пример

Давайте представим классический интернет-магазин. Стандартные модули: UI, бизнес-логика и дата-слой. Возможны способы взаимодействия с сервисом: API REST и веб-интерфейс.

При построении монолита все эти вещи будут управляться внутри одного и того же модуля. Я не написал «один и тот же процесс», так как это было бы неверно для сценариев, в которых несколько экземпляров нашего модуля будут работать для более высоких нагрузок.

Рассмотрите пример на следующем рисунке, где все части находятся в одном и том же модуле развертывания:

Достоинства

Большим преимуществом монолита является то, что его легче реализовать. В монолитной архитектуре вы можете быстро начать реализовывать свою бизнес-логику, вместо того чтобы тратить время на размышления о межпроцессном взаимодействие.

Еще одна вещь — это сквозные (E2E) тесты. В монолитной архитектуре их легче выполнить.

Говоря об операциях, важно сказать, что монолит прост в развертывании и легко масштабируется. Для развертывания вы можете использовать скрипт, загружающий ваш модуль и запускающий приложение. Масштабирование достигается путем размещения Loadbalancer перед несколькими экземплярами вашего приложения. Как вы можете видеть, монолит довольно прост в эксплуатации.

Теперь давайте рассмотрим негативный аспект монолитной архитектуры.

Недостатки

Монолиты, как правило, перерождаются из своего чистого состояния в так называемый «большой шарик грязи». Вкратце это описывается как состояние, возникшее, потому что архитектурные правила были нарушены и со временем компоненты срослись.

Это перерождение замедляет процесс разработки: каждую будущую функцию будет сложнее развивать. Из-за того что компоненты растут вместе, их также необходимо менять вместе. Создание новой функции может означать прикосновение к 5 различным местам: 5 мест, в которых вам нужно написать тесты; 5 мест, которые могут иметь нежелательные побочные эффекты для существующих функций.

Ранее я говорил, что в монолите легко масштабировать. Это действительно так до тех пор, пока он не перерастёт в «большой шарик грязи», как упоминалось ранее. Масштабирование может быть проблематичным, когда только одной части системы требуются дополнительные ресурсы, ведь в монолитной архитектуре вы не можете масштабировать отдельные части вашей системы.

В монолите практически нет изоляции. Проблема или ошибка в модуле может замедлить или разрушить все приложение.

Строительство монолита часто протекает с помощью выбора основы. Отключение или обновление вашего первоначального выбора может быть затруднительным, потому что это должно быть сделано сразу и для всех частей вашей системы.

Что такое микросервисная архитектура?

В микросервисной архитектуре слабо связанные сервисы взаимодействуют друг с другом для выполнения задач, относящихся к их бизнес-возможностям.

Микросервисы в значительной степени получили свое название из-за того, что сервисы здесь меньше, чем в монолитной среде. Тем не менее, микро — о бизнес-возможностях, а не о размере.

По сравнению с монолитом в микросервисах у вас есть несколько единиц развертывания. Каждый сервис развертывается самостоятельно.

Пример

Давайте вновь рассмотрим в качестве примера Интернет-магазин.

Как и раньше, у нас есть: UI, бизнес-логика и дата-слой.

Здесь отличие от монолита состоит в том, что у всех вышеперечисленных есть свой сервис и своя база данных. Они слабо связаны и могут взаимодействовать с различными протоколами (например, REST, gRPC, обмен сообщениями) через свои границы.

На следующем рисунке показан тот же пример, что и раньше, но с разложением на микроуслуги.

Каковы преимущества и недостатки этого варианта?

Достоинства

Микросервисы легче держать модульными. Технически это обеспечивается жесткими границами между отдельными сервисами.

В больших компаниях разные сервисы могут принадлежать разным командам. Услуги могут быть повторно использованы всей компанией. Это также позволяет командам работать над услугами в основном самостоятельно. Нет необходимости координировать развертывание между командами. Развивать сервисы лучше с увеличением количества команд.

Микросервисы меньше, и благодаря этому их легче понять и проверить.

Меньшие размеры помогают, когда речь идет о времени компиляции, времени запуска и времени, необходимом для выполнения тестов. Все эти факторы влияют на производительность разработчика, так как позволяют затрачивать меньше времени на ожидание на каждом этапе разработки.

Более короткое время запуска и возможность развертывания микросервисов независимо друг от друга действительно выгодны для CI / CD. По сравнению с обычным монолитом он намного плавнее.

Микросервисы не привязаны к технологии, используемой в других сервисах. Значит мы можем использовать лучшие технологии подгонки. Старые сервисы могут быть быстро переписаны для использования новых технологий.

В микросервисах изолируемые разломы лучше по сравнению с монолитным подходом. Хорошо спроектированная распределенная система переживет сбой одного сервиса.

Недостатки

Все звучит довольно хорошо, но есть и недостатки.

Распределенная система имеет свою сложность: в ней вам приходится иметь дело с частичным отказом, более затруднительным взаимодействием при тестировании (тесты E2E), а также с более высокой сложностью при реализации взаимодействия между сервисами.

Транзакции легче проводить в монолите. Решением этой проблемы на микросервисах является Saga Pattern. Хорошее решение, но все же слишком громоздкое для реализации на практике.

Существуют эксплуатационные накладные расходы, а множество микросервисов сложнее в эксплуатации, чем несколько экземпляров сигнального монолита.

Помимо вышеперечисленных сложностей, для микросервисов также может потребоваться больше оборудования, чем для традиционных монолитов. Иногда микросервисы могут превзойти один монолит, если есть его части, которые требуют масштабирования до предела.

Изменения, затрагивающие несколько сервисов, должны координироваться между несколькими командами, а это может быть сложно, если команды еще не имели контактов.

Заключение

Все зависит от вашей организационной структуры. У вас есть 6 команд, которые будут работать над одним продуктом? Микросервисы могут подойти.

У вас есть команда из 3 разработчиков? Вероятно, они будут хорошо строить и поддерживать монолит.

Другими факторами являются скорость изменения и сложность. Высокие темпы изменений и высокая сложность могут быть факторами, которые заставляют выбрать архитектуру микросервиса.

Напротив, когда вы не очень хорошо знакомы с предметной областью, начать с монолита может быть полезно. Просто сделайте себе одолжение и постарайтесь сохранить его модульным. Это облегчит задачу, если вы когда-нибудь решите разделить свой монолит на несколько сервисов.

Монолитное ядро операционной системы

Введение

Замечание 1

Под операционной системой (ОС) следует понимать комплект взаимозависимых программ, связывающий программные приложения и абонентов с аппаратным обеспечением электронной вычислительной машины. ОС можно считать основным программным обеспечением электронной вычислительной машины, без которого она не сможет полноценно функционировать.

Известны различные версии операционных систем, спроектированных для одного и того же аппаратного обеспечения. Главной частью операционной системы является её ядро. Оно полностью переписывается в блок оперативной памяти электронной вычислительной машины при её включении и работает там всё время, пока она включена. Главной целью ОС можно считать создание условий для полноценного функционирования прикладных программ и их нормального взаимодействия между собой и с оборудованием электронной вычислительной машины.

ОС на базе монолитного ядра

Изначально ОС проектировались как монолитная архитектура и не имели ясной и определённой структуры. Чтобы построить монолитную систему, надо выполнить компиляцию всех её отдельных процедур, а уже потом соединить всё в один файл при помощи программы-компоновщика (как пример можно привести первые версии ядер UNIX). Все процедуры видят друг друга, что является важной отличительной особенностью по сравнению со структурами, состоящими из отдельных элементов, в которых почти все информационные данные носят локальный характер для каждого элемента. Процедуры каждого модульного элемента могут быть вызваны только посредством входа в определённые точки. Но даже ОС на базе монолитного ядра всё же имеют долю структурирования. Когда идёт запрос на вызов системы, который поддерживается ОС, компоненты запроса направляются в заранее зафиксированные адреса, которыми могут быть стеки или адреса регистров, а уже далее следует определённая команда прерывания.

Замечание 2

Она называется запросом ядра или запросом супервизоров. Данная команда переводит компьютер из режима пользователя в режим действия ядра ОС, который также называется супервизорным режимом, и переключает управление на ОС.

Далее ОС расшифровывает параметры запроса, чтобы решить какой именно запрос системы необходимо выполнить. После этого ОС проводит индексацию табличных данных, которые содержат ссылки на набор процедур, и запускает нужную процедурную операцию. Если функционирование ОС организовано именно так, то предполагается следующая схема её построения:

1. Основное программное обеспечение, вызывающее необходимые программы из сервисного набора.
2. Комплект процедурных сервисных программ, которые обрабатывают запросы, поступающие в систему.
3. Комплект утилитных программ для обслуживания сервисного процедурного набора.

Замечание 3

В данной структуре каждый системный запрос обслуживается одной сервисной процедурной программой. Утилитный набор программ служит для реализации задач, которые могут потребоваться различным процедурным программам сервисного комплекта.

Архитектура ядра ОС в многослойном исполнении

Традиционная структура ОС основывается на принципе иерархической машины с набором уровней. Программы ядра имеют привилегии, а транзитные модули используются в режимах, близких к пользовательским. Модульные элементы ядра решают главные проблемы ОС, а именно управляют выполнением программных процессов, конфигурированием и выделением памяти, осуществляют ввод и вывод информации и тому подобное.

Программы ядра считаются главным компонентом ОС, и поэтому без него она не способна функционировать, то есть у нее нет возможности выполнения любой другой прикладной программы. В ядре выполняется решение внутренних задач, связанных с организацией процессов вычислений, которые недоступны для внешних приложений. Отдельно можно выделить работу ядра по поддержке работы приложений, которые заключаются в формировании для приложений специальной оболочки, которая называется прикладной программной средой.

Внешние программы могут обращаться к ядру с запросами, получившими называние системных вызовов. Это может быть запрос, например, открыть и прочитать файл, получить системное время, вывести на дисплей данные и так далее. Прикладной программный интерфейс –это функции ядра, которые доступны для вызова внешним приложениям. Чтобы обеспечить требуемое быстродействие ОС, модульные элементы ядра, вернее главная их составляющая, функционируют как резидентные и имеют статус привилегированных. Это позволяет оградить постоянную работу ОС от нежелательных и недопустимых действий внешних приложений и позволяет работать программам ядра со всем комплектом компьютерного оборудования. Таким образом именно ядро управляет всеми ресурсными возможностями компьютера, а именно переключает центральный процессор для поочерёдного выполнения различных возникающих задач, управляет блоками ввода-вывода данных и так далее. Другие составляющие элементы ОС (модули) заняты выполнением второстепенных программных задач, какими оперирует ядро, и считаются транзитными. К примеру, это архивация информации и тому подобные задачи.

Второстепенные модульные программы можно классифицировать следующим образом:

1. Утилиты –это программы, которые разрешают некоторые проблемы, связанные с управлением и сопровождением вычислительными системами.
2. Системные программы по обработке данных, то есть программы-редакторы графической информации и программы-редакторы текста.
3. Программы, которые могут предоставить абонентам разнообразные добавочные возможности (мультимедийное оборудование и тому подобное.)
4. Программная библиотека различных процедур, которые упрощают проектирование приложений. Как пример, это функции ввода и вывода, математические операции и так далее.

Эти модульные программы ОС выполняются как простые приложения, которые имеют возможность обращения к программам ядра посредством вызова системы и обрабатываются в пользовательском режиме. Этот режим не позволяет выполнять отдельные запросы, которые относятся к полномочиям ядра ОС (выделение и использование мощностей процессора, распределение ресурсов памяти и так далее). При использовании принципов иерархической машины с набором слоёв, структура операционной системы также возможно выразить в виде нескольких различных слоёв. При этом каждый нижележащий слой подчиняется и выполняет команды вышележащего слоя.

15

15.                 ОС с монолитным ядром. Состав монолитного ядра. Достоинства и недостатки.

 

Монолитное ядро — классическая и, на сегодняшний день, наиболее распространённая архитектура ядер операционных систем. Монолитные ядра предоставляют богатый набор абстракций оборудования. Все части монолитного ядра работают в одном адресном пространстве.

Монолитные ядра имеют долгую историю развития и усовершенствования и, на данный момент, являются наиболее архитектурно зрелыми и пригодными к эксплуатации. Вместе с тем, монолитность ядер усложняет их отладку, понимание кода ядра, добавление новых функций и возможностей, удаление «мёртвого», ненужного, унаследованного от предыдущих версий, кода. «Разбухание» кода монолитных ядер также повышает требования к объёму оперативной памяти, требуемому для функционирования ядра ОС. Это делает монолитные ядерные архитектуры мало пригодными к эксплуатации в системах, сильно ограниченных по объёму ОЗУ, например, встраиваемых системах, производственных микроконтроллерах и т. д.

Монолитное ядро представляет собой набор процедур, каждая из которых может вызвать каждую. Все компоненты этого ядра являются не самостоятельными модулями, а составной частью одной большой программы. Все процедуры работают в привелигированном режиме, используют общие структуры данных и взаимодействуют друг с другом путем непосредственного вызова. Таким образом, для монолитной ОС ядро совпадает со всей системой.

Старые монолитные ядра требовали перекомпиляции при любом изменении состава оборудования. Большинство современных ядер позволяют во время работы динамически подгружать модули, выполняющие части функции ядра. Такие ядра называются модульными ядрами. Возможность динамической подгрузки модулей не нарушает монолитности архитектуры ядра, так как динамически подгружаемые модули загружаются в адресное пространство ядра и в дальнейшем работают как интегральная часть ядра. Не следует путать модульность ядра с гибридной или микроядерной архитектурой.

Во многих ОС с монолитным ядром сборка ядра, т.е. его компиляция осуществляется отдельно для каждого компьютера, т.к. ядро является единой программой, то перекомпиляция — это единственный способ добавить в него новые компоненты или исключить неиспользуемые.

Достоинства: скорость работы, упрощённая разработка модулей.

Недостатки: поскольку всё ядро работает в одном адресном пространстве, сбой в одном из компонентов может нарушить работоспособность всей системы.

Присутствие в ядре лишних компонентов крайне нежелательно, потому что ядро ОС полностью загружается в ОП, поэтому отсутствие в ядре неиспользуемых компонентов крайне важно. Кроме того исключение ненужных компонентов повышает надежность ОС в целом.

Такая организация ОС предлагает следующую структуру:

1 уровень: Главная программа

2 уровень: Набор служебных процедур

3 уровень: Набор утилит

Главная программа вызывает требуемую служебную процедуру. Набор служебных процедур выполняет системные вызовы, которые выполняются в привелигированном режиме. Набор утилит помогает выполнить сервисные процедуры.

 

Как устроена монолитная структура процессора от Intel и насколько она оправдана | Типичный Писишник

Канал «Типичный Писишник» приветствует тебя дорогой читатель! Недавно, я уже опубликовал статью про структуру процессоров от AMD теперь, пришло время рассказать вам об основах создания «камней» от Intel. Поехали!

Как известно, «Синие» используют монолитный тип при создании своих процессоров

Как известно, «Синие» используют монолитный тип при создании своих процессоров

Монолитная архитектура Intel

Как известно, «Синие» используют монолитный тип, при создании своих процессоров. Другими словами, ядра, кэш, и возможности по вводу — выводу у данного типа процессора строятся на одном кристалле. Такой подход позволяет получить ряд плюсов. Самым сильным из них является сокращение задержек.

Все компоненты процессора расположены на одной физической основе. Это позволяет ядрам не тратить время для взаимодействия, доступа к кэш — памяти, и к системной памяти. Благодаря низкой задержке, у процессоров такого типа наблюдается наилучшая продуктивность.

При неизменном подходе можно добиться высоких показателей в производительности. Правда, с точки зрения экономики не всё так гладко. Давайте разбираться почему?

При создании процессоров нужно учитывать тот факт, что получить 100% прибыль не получиться. При задействовании обкатанных технологических узлов, примером служит 14 — нм техпроцесс, то мы можем получить выход кремния до 70%. Как итог, на выходе мы имеем много полностью функциональных «камней». Правда, есть и тёмная сторона медали. На каждые 10 процессоров приходится 2 — 3 бракованных модуля. Становится понятно, что дефективные девайсы стоят денег, поэтому, нам пользователям приходится за эти сломанные модели платить рублём или долларом, кто как любит.

Если количество ядер не очень большое, то монолитный вариант оптимален

Если количество ядер не очень большое, то монолитный вариант оптимален

Если количество ядер не очень большое, то монолитный вариант оптимален. Теперь вы понимаете почему 4 — ядерные процессоры от Intel были столь долго на рынке. При росте ядер монолитный тип становится не актуален, так как увеличиваются затраты. Давайте разбираться с чем это связано.

Как известно, любое ядро должно нести свои функции. Если вы получили 8 — ядерный процессор, но в нём работают 7 из 8 ядер, то ваш «камень» не будет нормальным, если мы берём за основу доходность в 90%. На один полноценный 20 — ядерный Xeon, может прийтись до 1 — 2 бракованных чипов. Затраты на такое производство будут весьма огромны.

При попытках увеличения 14 — нанометровой ёмкости, новейшие производственные мощности не потянут уровень продуктивности процессоров, как это делали текущие. Мы можем данное явление наблюдать у «Синих» c моделью F.

Подводя итог, можно сказать, что методика производства от Intel имеет актуальность при создании только небольшого количества ядер, многоядерность им не потянуть. Вот почему у AMD на данный момент преимущество. Об этом можете почитать у меня на канале: Как работает передовая архитектура процессоров от AMD и какие плюсы она несёт 🙂

Подводя итог, можно сказать, что методика производства от Intel имеет актуальность при создании только небольшого количества ядер

Подводя итог, можно сказать, что методика производства от Intel имеет актуальность при создании только небольшого количества ядер

Заключение

На данный момент AMD опережает Intel, но «Синие» не будут стоять на месте, так что мы сможем увидеть мощное развитие технологий в направлении процессоров.

Если данная тема вас интересует, то добро пожаловать в комментарии! Буду рад вас там видеть.)

На сегодня у меня всё. Спасибо за уделённое внимание!

Можете почитать и другие статьи на моём канале:

1.4.1 Монолитная система
Структура системы:
Главная программа, которая вызывает требуемые сервисные процедуры.
Набор сервисных процедур, реализующих системные вызовы.
Набор утилит, обслуживающих сервисные процедуры.

Простая модель монолитной системы
В этой модели для каждого системного вызова имеется одна сервисная процедура (например, читать из файла). Утилиты выполняют функции, которые нужны нескольким сервисным процедурам (например, для чтения и записи файла необходима утилита работы с диском).
Этапы обработки вызова:
Принимается вызов
Выполняется переход из режима пользователя в режим ядра
ОС проверяет параметры вызова для того, чтобы определить, какой системный вызов должен быть выполнен
После этого ОС обращается к таблице, содержащей ссылки на процедуры, и вызывает соответствующую процедуру.

1.4.2 Многоуровневая структура ОС
Обобщением предыдущего подхода является организация ОС как иерархии уровней. Уровни образуются группами функций операционной системы — файловая система, управление процессами и устройствами и т.п. Каждый уровень может взаимодействовать только со своим непосредственным соседом — выше- или нижележащим уровнем. Прикладные программы или модули самой операционной системы передают запросы вверх и вниз по этим уровням.

Пример структуры многоуровневой системы
Преимущества:
Высокая производительность
Недостатки:
Большой код ядра, и как следствие большое содержание ошибок
Ядро плохо защищено от вспомогательных процессов
Пример реализации многоуровневой модели UNIX.

Структура ОС UNIX

Ядро ОС UNIX

Пример реализации многоуровневой модели Windows

Структура Windows 2000
1.4.3 Модель экзоядра
Если предыдущие модели брали на себя максимум функций, принцип экзоядра, все отдать пользовательским программам. Например, зачем нужна файловая система? Почему не позволить пользователю просто читать и писать участки диска защищенным образом? Т.е. каждая пользовательская программа сможет иметь свою файловую систему. Такая операционная система должна обеспечить безопасное распределение ресурсов среди соревнующихся за них пользователей.

1.4.4 Микроядерная архитектура (модель клиент-сервер)
Эта модель является средним между двумя предыдущими моделями.
В развитии современных операционных систем наблюдается тенденция в сторону дальнейшего переноса задач из ядра в уровень пользовательских процессов, оставляя минимальное микроядро.
В этой модели вводятся два понятия:
Серверный процесс (который обрабатывает запросы)
Клиентский процесс (который посылает запросы)
В задачу ядра входит только управление связью между клиентами и серверами.

Модель клиент-сервер
Преимущества:
Малый код ядра и отдельных подсистем, и как следствие меньшее содержание ошибок.
Ядро лучше защищено от вспомогательных процессов.
Легко адаптируется к использованию в распределенной системе.
Недостатки:
Уменьшение производительности.

назад

Сайт управляется системой uCoz

Что такое монолитная архитектура? Определение и примеры

Сегодня компании используют множество приложений SaaS — средний бизнес использует 137, согласно отчету Blissfully по SaaS Trends 2020. Эти приложения генерируют терабайты данных. Часто данные на нескольких платформах могут быть связаны — например, адрес кредитной карты, используемой для покупки в электронной коммерции, который также полезен в качестве адреса для платформы доставки, — и сама транзакция электронной торговли может отслеживаться аналитической платформой компании.

У компаний есть два широких выбора, когда дело доходит до развертывания технологических стеков: развернуть единую платформу, которая объединяет множество функций, или использовать лучший в своем классе подход, который использует микросистемы для интеграции отдельных сервисов от разных поставщиков. Каковы плюсы и минусы каждого подхода?

Что такое монолитная архитектура?

Монолитные приложения предназначены для решения множества связанных задач. Обычно это сложные приложения, которые включают в себя несколько тесно связанных функций.

Например, рассмотрим монолитное приложение SaaS для электронной коммерции. Он может содержать веб-сервер, балансировщик нагрузки, службу каталога, которая обслуживает изображения продуктов, систему заказов, функцию оплаты и компонент доставки.

Как вы понимаете, монолитные инструменты, учитывая их широкие возможности, обычно имеют огромную кодовую базу. Внесение небольших изменений в одну функцию может потребовать компиляции и тестирования всей платформы, что идет вразрез с гибким подходом, который предпочитают современные разработчики.

Что такое микросервисы?

В отличие от монолитного подхода, архитектура микросервисов включает в себя более мелкие приложения, развертываемые независимо как слабо связанные службы, связанные между собой посредством интеграции приложений. С помощью приложений микросервисов бизнес-логика может охватывать несколько платформ, включая программное обеспечение как услугу, локальные базы данных и приложения собственной разработки, отвечающие потребностям, которые не удовлетворяет ни одно приложение SaaS.

С точки зрения разработки программного обеспечения микросервисы проще разрабатывать.Они меньше по объему и, следовательно, по размеру, что упрощает разработчикам их улучшение за счет непрерывной интеграции и непрерывной доставки (CI / CD). Их можно написать на любом языке программирования. И они могут связываться с другими микросервисами через API.

Интерфейс прикладного программирования (API) — это набор программных вызовов, которые открывают разработчикам функциональные возможности приложения. API-интерфейсы упрощают разработку интегрированных приложений, предлагая простой способ передачи учетных данных и данных между приложениями.

Монолит против микросервисов

Итак, какая архитектура лучше? Ответ зависит от потребностей каждой отдельной организации. Компании должны учитывать несколько критериев:

• Простота внедрения. Вы можете подумать, что монолитные системы проще реализовать, поскольку программное обеспечение поставляется от одного поставщика. Это не всегда так. Поскольку монолитные системы имеют тенденцию быть сложными, их может быть так же сложно развернуть, как и несколько отдельных платформ.Одна из областей, где у них может быть преимущество, заключается в том, что монолитные системы представляют собой универсальный центр поддержки, но это преимущество только в том случае, если поставщик имеет репутацию надежной поддержки.
• Привязка к поставщику — Обычно монолитные системы пытаются покрыть широкий набор связанных функций. Например, монолитная платформа веб-хостинга может включать в себя не только веб-сервер, который обрабатывает HTTP-запросы на стороне сервера, но также брандмауэры, балансировку нагрузки и сеть распространения контента. Но поскольку они созданы, чтобы «делать все это», монолитные системы обычно плохо работают с другими системами.Что связано со следующей точкой…
• Контроль и владение своими данными. Монолитные системы не позволяют организациям легко интегрировать данные из своих систем. Обычно вы можете использовать свои данные только в монолите. Например, монолитная аналитическая система, включающая интеграцию данных, конвейеры данных ETL, хранилище данных и аналитическое программное обеспечение, может не предоставлять инструменты, которые позволяют организациям получать доступ к своим собственным данным для интеграции с другими системами или запускать аналитику с использованием другого программного обеспечения.
• Возврат инвестиций (ROI) — Нет смысла развертывать какое-либо приложение без положительного ROI. Независимо от того, разрабатываете ли вы собственные приложения или развертываете решения SaaS, ваша команда разработчиков программного обеспечения может относительно быстро создать микросервисы, развернуть их по мере готовности и позволить клиентам (внешним или внутренним, в зависимости от приложения) начать их использовать. Вы можете ускорить выход на рынок и постепенно увеличивать рентабельность инвестиций по мере их развертывания.

Похоже, что отрасль переходит от монолита к микросервисам, потому что сложно объединить в одной платформе все возможности, которые нужны и нужны предприятиям и которые работают так, как они уже ведут свой бизнес.Большинство предприятий получают лучший общий опыт, развертывая лучшее или наиболее подходящее решение для конкретных нужд и связывая их вместе с помощью интеграции приложений.

Интеграция приложений — это то, о чем Talend хорошо знает. Наше программное обеспечение может помочь вашей организации реализовать двухточечную интеграцию SaaS и создать масштабируемые модульные API-интерфейсы как часть управляемой событиями архитектуры. Узнайте больше о том, как Talend может помочь вам с интеграцией приложений.

Введение в монолитную архитектуру и архитектуру микросервисов | Сирадж уль Хак | KoderLabs

«Монолит» — это все, состоящее из одного элемента.Приложение Monolithic описывает одноуровневое приложение программного обеспечения , в котором различные компоненты объединены в единую программу на единой платформе. Компоненты могут быть:

• Авторизация — отвечает за авторизацию пользователя
• Презентация — отвечает за обработку HTTP-запросов и отвечает либо HTML, либо JSON / XML (для API веб-сервисов).
• Бизнес-логика — бизнес-логика приложения.
• Уровень базы данных — объекты доступа к данным, отвечающие за доступ к базе данных.
• Интеграция приложений — интеграция с другими сервисами (например, через обмен сообщениями или REST API). Или интеграция с любыми другими источниками данных.
• Модуль уведомлений — отвечает за отправку уведомлений по электронной почте при необходимости.

Пример монолитного подхода

Рассмотрим пример приложения электронной коммерции, которое авторизует клиента, принимает заказ, проверяет инвентарь продуктов, авторизует платеж и отправляет заказанные продукты. Это приложение состоит из нескольких компонентов, включая пользовательский интерфейс электронного магазина для клиентов (веб-представление магазина), а также некоторые серверные службы для проверки товарных запасов, авторизации и начисления платежей и заказов на доставку.

Монолитная архитектура (для приложения электронной коммерции)

Несмотря на наличие разных компонентов / модулей / служб, приложение создается и развертывается как одно приложение для всех платформ (например, настольных компьютеров, мобильных устройств и планшетов) с использованием СУБД в качестве источника данных. Преимущества и недостатки монолитной архитектуры.

Преимущества:

• Простота разработки — в начале проекта гораздо проще использовать монолитную архитектуру.
• Просто проверить. Например, вы можете реализовать сквозное тестирование, просто запустив приложение и протестировав пользовательский интерфейс с помощью Selenium.
• Простота развертывания. Вам необходимо скопировать упакованное приложение на сервер.
• Простое масштабирование по горизонтали за счет запуска нескольких копий за балансировщиком нагрузки.

Недостатки:

• Техническое обслуживание — Если приложение слишком большое и сложное для полного понимания, сложно быстро и правильно внести изменения.
• Размер приложения может замедлить время запуска.
• При каждом обновлении необходимо повторно развертывать все приложение.
• Монолитные приложения также сложно масштабировать, когда разные модули имеют противоречивые требования к ресурсам.
• Надежность — ошибка в любом модуле (например, утечка памяти) может потенциально вывести из строя весь процесс. Более того, поскольку все экземпляры приложения идентичны, эта ошибка влияет на доступность всего приложения.
• Независимо от того, насколько легкими могут показаться начальные этапы, монолитные приложения испытывают трудности с внедрением новых и передовых технологий.Поскольку изменения в языках или фреймворках влияют на все приложение, требуются усилия для тщательной работы с деталями приложения, следовательно, это требует больших затрат времени и усилий.

Микросервисы — это подход к разработке приложений, при котором большое приложение строится как набор модульных сервисов (то есть слабо связанных модулей / компонентов). Каждый модуль поддерживает конкретную бизнес-цель и использует простой четко определенный интерфейс для взаимодействия с другими наборами сервисов.

Вместо того, чтобы совместно использовать одну базу данных, как в монолитном приложении, каждая микрослужба имеет свою собственную базу данных. Наличие базы данных для каждой службы важно, если вы хотите извлечь выгоду из микросервисов, поскольку она обеспечивает слабую связь . Каждая из служб имеет свою базу данных. Более того, служба может использовать тип базы данных, который лучше всего соответствует ее потребностям.

Рассмотрим тот же пример приложения электронной коммерции, которое состоит из нескольких компонентов / модулей. Определите каждый компонент / модуль как отдельную слабо связанную службу в зависимости от требований, которые могут взаимодействовать друг с другом на основе сценария.У нас могут быть следующие услуги для полного приложения:

• Служба авторизации — отвечает за авторизацию клиента.
• Служба заказов — принимает заказ и обрабатывает его.
• Служба каталогов — управление продуктами и проверка их запасов.
• Служба корзины — Управление корзиной пользователя, эта служба может использовать службу каталога в качестве источника данных.
• Платежная служба — Управление и авторизация платежей.
• Служба доставки — Доставка заказанной продукции.

Архитектура микросервисов (для приложений электронной коммерции)

Преимущества:

• Микросервисы Обеспечивает непрерывную доставку и развертывание больших и сложных приложений.
• Лучшая тестируемость — сервисы меньше и быстрее тестируются.
• Лучшая возможность развертывания — услуги можно развертывать независимо.
• Это позволяет вам организовать разработку в нескольких командах. Каждая команда отвечает за одну или несколько отдельных услуг.Каждая команда может разрабатывать, развертывать и масштабировать свои сервисы независимо от всех остальных команд.
• Каждый микросервис относительно невелик
• Разработчику удобно понимать
• IDE быстрее, делая разработчиков более продуктивными
• Приложение запускается быстрее, что делает разработчиков более продуктивными и ускоряет развертывание
• Улучшенная изоляция ошибок. Например, если есть утечка памяти в одной службе, это затронет только эту службу.Остальные службы продолжают обрабатывать запросы. Для сравнения: один некорректный компонент монолитной архитектуры может вывести из строя всю систему.
• Микросервисы Устраняет любые долгосрочные обязательства перед технологическим стеком. При разработке новой услуги вы можете выбрать новый стек технологий. Точно так же при внесении серьезных изменений в существующую службу вы можете переписать ее с использованием нового технологического стека.

Недостатки:

• Разработчикам приходится сталкиваться с дополнительной сложностью создания распределенной системы.
• Инструменты разработчика / IDE ориентированы на создание монолитных приложений и не предоставляют явной поддержки для разработки распределенных приложений.
• Тестирование сложнее по сравнению с приложениями Monolith.
• Разработчики должны реализовать механизм межсервисной связи.
• Сложно реализовать сценарии использования, охватывающие несколько служб, без использования распределенных транзакций.
• Реализация сценариев использования, охватывающих несколько сервисов, требует тщательной координации между командами.
• Сложность развертывания. В производственной среде также существует операционная сложность развертывания и управления системой, состоящей из множества различных типов сервисов.
• Повышенное потребление памяти. Архитектура микросервисов заменяет N экземпляров монолитных приложений экземплярами сервисов NxM. Если каждая служба работает в своем контейнере , что обычно необходимо для изоляции экземпляров, то накладные расходы в M раз больше, чем контейнеров.

Разница между архитектурой Monolith и MicroService

Что ж, у обоих подходов есть свои плюсы и минусы, но это зависит от каждого сценария или требований продукта / проекта и от того, какой компромисс вы выберете.Поскольку монолитный подход лучше всего подходит для легких приложений. Рекомендуется сначала принять Монолитный подход и, в зависимости от потребностей / требований, постепенно перейти к подходу Microservices.

1. Монолитная архитектура против архитектуры MicroServices
2. Монолитная архитектура
3. Архитектура MicroServices

Монолитная бетонная конструкция — Р.Дж. Potteiger Construction Services, Inc.

Монолитное бетонное строительство — одна из самых инновационных форм бетонного строительства, доступная сегодня компаниям.В некоторых ситуациях монолитная бетонная конструкция является очень привлекательной формой строительства, которая может выполнять работу быстрее, чем другие методы. Рассматривая услуги по бетонному строительству, узнайте больше об истории монолитного бетонного строительства, а также об его преимуществах и недостатках.

Что такое монолитная бетонная конструкция?

Монолитная архитектура относится к типу зданий, которые были отлиты, выкопаны или вырезаны из одного куска материала.Исторически сложилось так, что монолитные здания были построены путем вырезания комнат и других элементов в скалах. Монолитная бетонная конструкция — это разновидность монолитной архитектуры. В частности, это относится к конструкции, сделанной из бетона, которая одновременно отливает все свои компоненты.

История монолитного бетонного строительства

Монолитная бетонная конструкция насчитывает тысячу лет, если не больше. Некоторые из наиболее известных примеров раннего монолитного строительства происходят из монолитных церквей династии Загве, которые были построены во время правления этой династии примерно с 900 по 1270 год нашей эры.Д.

Считается, что эти постройки были вдохновлены одним из царей Загве, Лалибелой, который надеялся создать «Новый Иерусалим» в горном районе Эфиопии. Основываясь на этом видении, рабочие и мастера создали 11 монолитных церквей, вырезав их в скале. При создании этих церквей они нашли большие блоки скал, а затем начали их вырубать. Вырезая скалы, они могли создавать крыши, окна, двери, колонны и другие детали.

Каждая церковь впечатляет по-своему с красивыми парадными проходами, функциональными стеблями дренажных канав и встроенными в них катакомбами.Бьете Медхани Алем, выделяющийся из толпы, считается самой большой монолитной церковью в мире. Другие монолитные здания по всему миру пережили века, например, Индийский береговой храм, построенный между 700 и 728 годами нашей эры, является одним из самых впечатляющих примеров.

В этой области не было много разработок до 1908 года, когда Томас Эдисон сделал большой шаг вперед в монолитной архитектуре, когда он подал заявку на патент, который охватывал строительство зданий с использованием только одного бетонного основания.Для создания этих зданий требовалась сложная форма и дорогое оборудование, поэтому Эдисону было трудно убедить других купить его бетонные дома. Хотя здания продавались как огнестойкие, простые в уходе и доступные, их было трудно продать покупателям.

Хотя их было трудно продать, некоторые бетонные здания были построены в Нью-Джерси, и некоторые из них сохранились до сих пор. История в значительной степени сочла бы набег Эдисона на бетонное строительство провалом, поскольку его цементная компания потеряла миллионы долларов.Тем не менее, он показал способность монолитной архитектуры использоваться в жилых целях.

С тех пор, как Эдисон предпринял первую попытку создать монолитные бетонные дома, этот метод прижился, и он стал отличным методом для времен, когда спрос на жилье резко возрастает. Быстрый и простой метод строительства делает его сегодня привлекательным вариантом для некоторых. Например, центральный департамент общественных работ Индии использует технологию монолитного строительства для создания офисных комплексов и крупных жилищных проектов.Вы можете ожидать, что и дальше будут использоваться монолитные бетонные конструкции по всему миру, где необходимы скорость и качество.

Сравнение монолитной бетонной конструкции и ступенчатой ​​конструкции

Пошаговое строительство — самый распространенный способ строительства. Поэтапное строительство выполняется не сразу, а поэтапно. Напротив, монолитная бетонная конструкция относится к процессу строительства, завершенному за один раз. Поскольку монолитная бетонная конструкция чаще всего используется с фундаментами, ниже будут сравниваться два различных метода строительства фундамента.

Конструкция Step-Wise

Традиционные бетонные фундаменты строятся поэтапно. Этот процесс состоит из трех основных частей:

1. Передача нагрузок на подстилающий грунт
2. Устройство фундаментных стен
3. Заливка плиты

Первым шагом к возведению фундамента ступенчатым строительством является установка опор. Под опорой понимается бетонная зона, уложенная глубоко в почву. Обычно эти опоры довольно широкие, так как они предназначены для распределения веса конструкции по земле.Равномерное распределение веса снижает вероятность того, что здание сдвинется или потрескается.

Здания и сооружения в более холодном климате также могут извлечь выгоду из них, поскольку опоры могут предотвратить замерзание. Поскольку опоры закладываются глубоко в землю ниже линии промерзания, они предотвращают повреждение конструкции. Без опор или опор, неправильно установленных над линией замерзания, вода может пройти цикл оттаивания и замерзания, что может привести к образованию полостей под фундаментом, что может привести к обрушению фундамента и нарушению структурной целостности здания.

После того, как фундаменты уложены, следующим шагом является строительство фундаментных стен, которые помещаются поверх фундаментов и соединяют все здание. Эти стены часто можно увидеть в недостроенных подвалах.

Последним элементом ступенчатой ​​конструкции является плита, которая опирается на фундамент и между стенами фундамента. Как правило, эта плита является вашим черновым полом или цокольным полом и сделана из бетона.

Со всеми шагами, которые требуются для завершения поэтапного строительства фундамента, компаниям часто приходится планировать потратить значительное количество времени на заливку и отверждение каждого элемента фундамента.Дополнительное время, затрачиваемое на установку фундамента, может привести к увеличению затрат и снижению производительности, что заставит некоторых искать более эффективные методы.

Монолитное строительство

Монолитное строительство по фундаментным плитам — одна из самых распространенных альтернатив ступенчатым фундаментам. Вместо того, чтобы разбивать фундамент на несколько частей, монолитные плиты объединяют бетонную плиту и фундаментные основания в одно целое. Вы одновременно будете заливать плиту и фундамент, что поможет вам быстрее завершить проекты.

По сравнению с более традиционными фундаментами монолитные фундаменты намного тоньше. Как правило, опоры для этих фундаментов будут идти только около 12 дюймов от основания до пола, а фундамент будет только около четырех дюймов толщиной. Хотя для ускорения работы можно использовать специальное землеройное оборудование, вы также можете копать вручную, так как вам нужно копать землю всего на несколько дюймов.

В случае монолитных плит вы также обнаружите, что они опираются на гравийную подушку, предназначенную для надлежащего дренажа.Плита также будет иметь проволочную сетку или арматуру, чтобы укрепить плиту и снизить вероятность появления трещин. В особенно холодном климате можно добавить слой утеплителя, который окружает фундамент и обеспечивает внутреннее отопление. Изоляционный слой отодвинет линию замерзания и защитит вашу конструкцию от таяния и замерзания.

вековых монолитных построек на подъеме

Монолитное строительство становится все более распространенным в Соединенных Штатах, но не так, как вы думаете.Построенные таким образом здания — это не огромные монолиты, возвышающиеся над городскими кварталами. Скорее, это офисные башни, многоквартирные дома, дома, церкви и вообще любые конструкции, построенные из одного материала — обычно литого бетона.

В то время как этот метод снова набирает популярность в Соединенных Штатах после кратковременного всплеска интереса на протяжении многих лет, он уже довольно распространен в Великобритании и других странах из-за эффективности затрат и времени на строительство.

Этот метод проектирования делает строительство простым и понятным и использует меньше строительных материалов, чем стандартные методы, — говорит Яннис Вернери, ученый из отдела строительных материалов и компонентов Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий.

Как строятся монолитные дома?

Чтобы построить монолитное здание, сначала устанавливают предварительно спроектированную опалубку вместе с электрическими, водопроводными, канализационными и другими услугами. Затем вся конструкция заливается бетоном. Плита и балка сливаются вместе таким образом, чтобы обеспечить фиксацию на стыке, так что весь блок действует как единое целое. Между тем, опалубка обеспечивает правильное выравнивание и гладкие поверхности.

Когда здание заливается монолитно, и водопровод, и электричество могут быть размещены до того, как будут установлены формы.Это избавляет от необходимости каркасной внутренней части здания для установки сантехники и электрики.

Большинство ключевых компонентов этих конструкций, таких как стены, колонны, балконы и проемы, заливаются на месте, как и плиты и балки, что устраняет необходимость и затраты на кирпич, штукатурку и другие строительные материалы. Подрядчики могут возводить монолитные стены и плиты за одну операцию в течение дня.

Все эти факторы означают, что строительство может произойти быстро.

И поскольку метод повторяется — он повторяется снова и снова, пока здание не будет завершено — монолитное строительство экономит время и деньги. Он сочетает в себе скорость, качество и точность товарного бетона и опалубки, производимого за пределами строительной площадки, с гибкостью и экономичностью монолитного строительства.

Вытолканный в скале

Самой ранней формой монолитной архитектуры, наиболее часто упоминаемой, являются сооружения, вырезанные из скалы, такие как монолитные церкви, построенные во время средневековой династии Загве, правившей примерно с 900 по 1270 год нашей эры.D. на территории современной Северной Эфиопии. Церкви вырезаны из твердой скалы, и часто основание скалы до сих пор служит основанием конструкции. В той или иной форме из этих ранних построек здание вырезано из скал.

Купола также могут быть образцами монолитной архитектуры, будь то древние купола или современные купола, ставшие популярными благодаря Бакминстеру Фуллеру. Институт монолитных куполов в Италии, штат Техас, построил купольные стадионы, магазины розничной торговли, церкви и складские сооружения.

«Купола построены по методу, требующему надувной формы Airform, железобетона и пенополиуретана. Каждый из этих ингредиентов используется особым образом », — говорит Дэвид Саут, основатель института.

«Монолитные купола набирают популярность, — говорит он. «Даже люди, которые говорят, что им не нравится их внешний вид, обычно просто потому, что они такие разные, хотят монолитный купол за его превосходную изоляцию и энергоэффективность, низкие эксплуатационные расходы, виртуальную неразрушимость и относительно простой процесс строительства.”

Томас Эдисон построил первый монолитный бетонный дом в 1908 году и запатентовал технологию примерно 10 лет спустя. Только после Первой мировой войны, когда возросший спрос на жилье пробудил интерес к монолитному строительству, строители снова не пытались возводить монолитные бетонные дома. Однако после войны интерес упал.

Теперь он снова растет в Соединенных Штатах благодаря более низким ценам и простому методу строительства.

Другие страны также используют эту технику.

В Индии государственное управление строительства Центрального отдела общественных работ внедрило технологию монолитного строительства для более крупных проектов на фоне растущих опасений по поводу загрязнения пылью, по данным Министерства городского развития, которое курирует этот департамент.

По данным Министерства, этот метод получил признание за «быстрое, качественное и беспыльное строительство» для крупных проектов.

Также в Индии частная строительная компания PG Setty около трех лет назад ввела монолитное строительство в государственный сектор для «массовых жилищных проектов для обитателей трущоб и экономически более слабых слоев населения», говорится в заявлении фирмы.Используя монолитную технику, компания может построить каркас четырех домов за 48 часов с помощью опалубки из США.

«Монолитная бетонная конструкция и соответствующие материалы приведут к быстрому, экономически эффективному устойчивому развитию строительства, обеспечивая качество, время, стоимость и долговечность благодаря своей однородности», — говорится в заявлении PG Setty.

«Когда здание строится из наливного цемента, необходимо учитывать такие простые вещи, как изоляция», — говорит Вернери.

Он и его коллеги-ученые из его швейцарской лаборатории говорят, что они разработали кирпич, который значительно улучшает изоляцию без увеличения объема. По словам Вернери, в строительной отрасли начали внедрять внутренние изоляционные стены, и на сегодняшний день уже доступно несколько изолированных кирпичей и систем панелей, в которых в качестве изоляторов используются такие материалы, как перлит, минеральная вата или полистирол.

Ученые из его группы создали кирпичи, которые изолируют лучше, чем уже существующие кирпичи.Они используют другой изоляционный материал, чем остальные: аэрогель. По его словам, стена, построенная из аэрокирпичей, изготовленных из этого материала, проводит тепло в восемь раз лучше, чем стена из стандартных глиняных и сланцевых кирпичей.

По мере роста спроса на здания возрастает потребность в более эффективных методах строительства. Одно из них — монолитное строительство. Какие еще методы приходят на ум? Прокомментируйте ниже и дайте нам знать.

микросервисов против монолитной архитектуры | MuleSoft

Архитектура микросервисов — важная тенденция в области программного обеспечения, которая может иметь серьезные последствия не только для корпоративных ИТ, но и для цифровой трансформации всего бизнеса.

Но в чем разница между архитектурой микросервисов и монолитной архитектурой? И, что более важно, технологические гиганты, такие как Netflix, Google и Amazon, переходят к архитектуре микросервисов — каковы преимущества архитектур микросервисов?

Что такое монолитная архитектура?

Сначала сравним микросервисы и монолитную архитектуру. Монолитное приложение строится как единое целое. Корпоративные приложения состоят из трех частей:

• База данных, состоящая из множества таблиц, обычно в системе управления реляционными базами данных
• Пользовательский интерфейс на стороне клиента, состоящий из HTML-страниц и / или JavaScript, выполняемых в браузере)
• A серверное приложение, которое будет обрабатывать HTTP-запросы, выполнять логику, зависящую от домена, извлекать и обновлять данные из базы данных, а также заполнять представления HTML для отправки в браузер.

Это то, что делает монолитную архитектуру монолитом — это единственный логический исполняемый файл. Чтобы внести какие-либо изменения в систему, разработчик должен создать и развернуть обновленную версию серверного приложения.

Что такое архитектура микросервисов?

В отличие от монолитной архитектуры, возможности микросервисов формально выражаются с помощью бизнес-ориентированных API. Они инкапсулируют основные бизнес-возможности, а реализация услуги, которая может включать интеграцию с системами записи, полностью скрыта, поскольку интерфейс определяется исключительно с точки зрения бизнеса.

Позиционирование услуг как ценных активов для бизнеса неявно продвигает их как пригодные для использования в различных контекстах. Одна и та же услуга может быть повторно использована в нескольких бизнес-процессах или в разных бизнес-каналах или цифровых точках соприкосновения.

Зависимости между услугами и их потребителями сводятся к минимуму за счет применения принципа слабой связи. Благодаря стандартизации контрактов, выражаемых через бизнес-ориентированные API, потребители не подвержены влиянию изменений в реализации службы.Это позволяет владельцам сервисов изменять реализацию и модифицировать системы записи или составы сервисов, которые могут лежать за интерфейсом и заменять их без какого-либо воздействия на нисходящий поток.

Чем отличаются процессы разработки программного обеспечения между микросервисами и монолитной архитектурой

Традиционные процессы разработки программного обеспечения (каскадные, гибкие и т. Д.) Обычно приводят к тому, что относительно большие группы работают над одним монолитным артефактом развертывания. Руководители проектов, разработчики и операционный персонал могут достичь разной степени успеха с этими моделями, выпуская кандидатов на приложения, которые могут быть проверены бизнесом, особенно по мере того, как они приобретают опыт использования определенного программного обеспечения и стека развертывания.Однако есть некоторые скрытые проблемы традиционных подходов:

• Монолитные приложения могут превратиться в «большой шар грязи» — ситуацию, когда ни один разработчик (или группа разработчиков) не понимает целостность приложения
• Ограниченное повторное использование реализуется в монолитных приложениях
• Масштабирование монолитных приложений часто может быть проблемой
• Трудно достичь оперативной гибкости при повторном развертывании артефактов монолитных приложений.
• По определению, монолитные приложения реализуются с использованием единого стека разработки (например, JEE или .NET), что может ограничивать доступность «подходящего инструмента для работы».

Архитектура микросервисов — вместе с технологиями облачного развертывания, управления API и технологиями интеграции — обеспечивает другой подход к разработке программного обеспечения. Вместо этого монолит разбирается на набор независимых сервисов, которые разрабатываются, развертываются и обслуживаются отдельно.Это дает следующие преимущества:

• Услуги должны быть небольшими, в идеале создаваемыми горсткой разработчиков.
• Службы могут использоваться и повторно использоваться другими службами и приложениями без прямого связывания через языковые привязки или разделяемые библиотеки.
• Службы существуют как независимые артефакты развертывания и могут масштабироваться независимо от других служб.
• Сервисы, которые разрабатываются дискретно, позволяют разработчикам использовать соответствующую среду разработки для решения поставленной задачи.

Компромисс между архитектурой микросервисов и монолитной архитектурой

Компромисс такой гибкости — сложность. Управление множеством распределенных сервисов в масштабе затруднено по двум основным причинам:

1. Проектным группам необходимо легко находить сервисы в качестве потенциальных кандидатов на повторное использование. Эти сервисы должны предоставлять документацию, тестовые консоли и т. Д., Поэтому повторное использование значительно проще, чем создание с нуля.
2. Необходимо внимательно следить за взаимозависимостями между сервисами.Простои сервисов, сбои в обслуживании, обновления сервисов и т. Д. Могут иметь каскадные последующие эффекты, и такое влияние следует проактивно анализировать

. Важно убедиться, что предоставление микросервисов тщательно контролируется, а SDLC максимально автоматизирован. Отсутствие координации и автоматизации команды в стиле DevOps будет означать, что ваша инициатива в области микросервисов принесет больше боли, чем пользы.

Рекомендации по созданию микросервисов

Готовы начать работу с микросервисами? Прочтите наше руководство по передовым методам создания микросервисов.

Монолитная архитектура и микросервисная архитектура — интеграция DZone

Монолитная архитектура — это то, что строится из единого куска материала, исторически — из камня. Термин «монолит» обычно используется для обозначения объекта, сделанного из одного большого куска материала ». — Нетехническое определение
«Монолитное приложение имеет единую кодовую базу с несколькими модулями. Модули делятся как по бизнес-функциям, так и по техническим характеристикам. Он имеет единую систему сборки, которая строит все приложение и / или зависимости.Он также имеет один исполняемый или развертываемый двоичный файл »- Техническое определение

Промышленность уже давно использует этот подход для разработки корпоративных приложений. Многие компании потратили годы на создание корпоративных приложений с использованием монолитного подхода. Иногда это также называли многоуровневой архитектурой, потому что монолитные приложения делятся на три или более уровней или шин, то есть презентацию, бизнес, базу данных, приложение и т. Д. Это было время оценки браузера. Enterprise был ориентирован на настольные / портативные устройства с веб-браузером в качестве клиента, который не требует предоставления данных с помощью API, в основном потому, что браузеры могут понимать только HTML, CSS и JavaScript.Хотя Enterprise использовала форматы обмена данными Enterprise Data Bus (EDB), Electronic Data Interchange (EDI), Enterprise Data Exchange (EDX) и многие другие (https://www.oasis-open.org/standards) для взаимодействия с каждым из них. прочее в бэкэнде. Монолитная архитектура нужна предприятиям того времени.

Внезапно вся парадигма сместилась с браузера / настольного компьютера на мобильные / интеллектуальные устройства. Предприятию необходимо передавать данные на разные устройства и в разных форм-факторах (смартфон, планшет, карманный компьютер и т. Д.).Смартфон стал всегда доступным, всегда включенным и персональным устройством для всех, кому требуется информация в любое время, в любом месте, на кончике пальца. Мобильное приложение практически бесполезно без подключения к Интернету и серверных служб. Сейчас время в первую очередь для мобильных устройств, каждое предприятие с нетерпением ждет возможности разработать мобильное приложение, а не Интернет. Разработчику мобильных приложений предприятию необходимо предоставлять данные с помощью API (REST или SOAP), поскольку устаревший формат обмена данными несовместим с мобильным приложением.С ростом спроса на мобильные приложения вынуждают менять внутреннюю архитектуру. Это основная причина перехода от монолитной архитектуры к микросервисной архитектуре.

Микросервисная архитектура — это подход к созданию большого корпоративного приложения с несколькими небольшими единицами, называемыми сервисами, каждая услуга разрабатывается, развертывается и тестируется индивидуально. Каждая служба взаимодействует с общим протоколом связи, таким как веб-служба REST с JSON. Каждая служба запускается индивидуально либо на одной машине, либо на разных машинах, но они выполняют свой собственный отдельный процесс.Каждая служба может иметь собственную базу данных или систему хранения, либо они могут совместно использовать общую базу данных или систему хранения. Суть микросервиса заключается в том, чтобы распределять или разбивать приложение на небольшие части.

Микросервис — это больше, чем код и структура. Это способ работы. В каком-то смысле это культура, каждый разработчик или команда владеют какой-то частью большого приложения. Микросервис — не лучшее решение для каждого приложения, но, безусловно, решение для крупного корпоративного приложения. У микросервиса есть некоторые недостатки, такие как увеличение накладных расходов на операции, требуемые навыки DevOps, сложность управления из-за распределенной системы, отслеживание ошибок становится сложной задачей.

Трудности с монолитным приложением, когда оно растет

• Большая монолитная кодовая база усложняет понимание, особенно для нового разработчика
• Масштабирование становится сложным
• Постоянная интеграция / развертывание становится сложной и требует много времени. Для сборки и развертывания может потребоваться специальная команда.
• Перегруженная IDE. Большая база кода замедляет работу IDE, время сборки увеличивается.
• Чрезвычайно сложно изменить технологию, язык или структуру, потому что все тесно связано и зависит друг от друга.

Привилегия с архитектурой микросервисов, когда она растет

• Каждая микрослужба небольшая и ориентирована на конкретную функцию / бизнес-требование.
• Микросервис может быть разработан независимо небольшой группой разработчиков (обычно от 2 до 5 разработчиков).
• Микросервис слабо связан, что означает независимость сервисов как с точки зрения разработки, так и с точки зрения развертывания.
• Микросервис может быть разработан с использованием другого языка программирования (лично я не предлагаю этого делать).
• Microservice позволяет легко и гибко интегрировать автоматическое развертывание с инструментами непрерывной интеграции (например, Jenkins, Hudson, bamboo и т. Д.). Продуктивность нового члена команды будет достаточно быстрой.
• Микросервис позволяет использовать преимущества новейших технологий (фреймворк, язык программирования, практика программирования и т. Д.).
• Микросервис легко масштабируется в соответствии с требованиями. Короче говоря, монолитная архитектура против микросервисов похожа на подход «слон против муравья».Вы хотите построить гигантскую систему, такую ​​как слон или армию муравьев, маленькую, быструю и эффективную.

Что такое монолитная операционная система

Определение монолитной операционной системы

Монолитная операционная система — это очень простая операционная система, в которой управление файлами, памятью, устройствами и процессами осуществляется напрямую. контролируется ядром. Все эти компоненты, такие как управление файлами, управление памятью и т. Д.находятся внутри ядра.

Схема монолитной архитектуры

История монолитной операционной системы

Монолитная операционная система также известна как монолитное ядро. Это старый тип операционной системы. Они использовались для выполнения небольших задач, таких как пакетная обработка, задачи разделения времени в банках. Монолитное ядро ​​действует как виртуальная машина, которая управляет всеми частями оборудования. Это отличается от микроядра, которое имеет ограниченные задачи. Микроядро разделено на две части: i.е. пространство ядра и пространство пользователя. Обе эти части взаимодействуют друг с другом через IPC (межпроцессное взаимодействие). Преимущество микроядра в том, что если один сервер выходит из строя, другой сервер берет на себя управление им. Операционные системы, использующие монолитную архитектуру, были впервые использованы в 1970-х годах.

Особенности монолитной операционной системы

Простая структура:

Операционная система этого типа имеет простую структуру.Все компоненты, необходимые для обработки, встроены в ядро.

Работает для небольших задач:

Он лучше работает для выполнения небольших задач, поскольку может обрабатывать ограниченные ресурсы.