монолит, SOA, микросервисы или бессерверная?.. Часть 1 / Хабр

В ноябре OTUS запускает новую образовательную программу «Архитектор ПО», в связи с этим подготовили серию публикаций для будущих студентов курса и читателей нашего блога.

---

Создание нового продукта всегда связано с риском. И выбор правильной архитектуры — важный шаг на пути успеху. Если вы выбираете между монолитной, сервис-ориентированной, микросервисной и бессерверной архитектурой, этот пост поможет вам сделать правильный выбор.

Монолитная архитектура

Монолит

— это древнее слово, обозначающее огромный каменный блок. Хотя этот термин широко используется сегодня, представление остается одинаковым во всех областях. В программной инженерии монолитная модель относится к единой неделимой единице. Концепция монолитного программного обеспечения заключается в том, что различные компоненты приложения объединяются в одну программу на одной платформе. Обычно монолитное приложение состоит из базы данных, клиентского пользовательского интерфейса и серверного приложения. Все части программного обеспечения унифицированы, и все его функции управляются в одном месте. Давайте посмотрим на структуру монолитного программного обеспечения в деталях.

Монолитная архитектура удобна для работы небольших групп, поэтому многие стартапы выбирают этот подход при создании приложения. Компоненты монолитного программного обеспечения взаимосвязаны и взаимозависимы, что помогает программному обеспечению быть самодостаточным. Эта архитектура является традиционным решением для создания приложений, но некоторые разработчики считают ее устаревшей. Тем не менее, мы считаем, что монолитная архитектура является идеальным решением при некоторых обстоятельствах.

Несмотря на то, что у нас был положительный опыт использования микросервисов в Google, мы [в Scaylr] пошли по монолитному маршруту, потому что наличие одного монолитного сервера предполагает меньше работы для нас как для двух инженеров.
Стивен Червински, руководитель отдела проектирования в Scaylr

Чтобы выяснить, подходит ли это решение для вашего бизнеса, давайте рассмотрим его плюсы и минусы.

Плюсы монолитной архитектуры

Упрощенная разработка и развертывание

Есть много инструментов, которые вы можете интегрировать для облегчения разработки. Кроме того, все действия выполняются с одним каталогом, что упрощает развертывание. Благодаря монолитному ядру разработчикам не нужно развертывать изменения или обновления по отдельности, поскольку они могут сделать это сразу и сэкономить много времени.

Меньше сквозных проблем

Большинство приложений зависят от множества межкомпонентных задач, таких как контрольные журналы, ведение логов, ограничение скорости и т. д. Монолитные приложения гораздо легче учитывают эти вопросы благодаря своей единой кодовой базе. К этим задачам проще подключать компоненты, когда все работает в одном приложении.

Лучшая производительность

При правильной сборке монолитные приложения обычно более производительны, чем приложения на основе микросервисов. Например, приложению с микросервисной архитектурой может потребоваться выполнить 40 вызовов API для 40 различных микросервисов чтобы загрузить каждый экран, что, очевидно, приводит к снижению производительности. Монолитные приложения, в свою очередь, обеспечивают более быструю связь между программными компонентами благодаря общему коду и памяти.

Минусы монолитной архитектуры

Кодовая база со временем становится громоздкой

С течением времени большинство продуктов продолжают разрабатываться и увеличиваются в объеме, а их структура становится размытой. Кодовая база начинает выглядеть действительно громоздко и становится трудной для понимания и изменения, особенно для новых разработчиков. Также становится все труднее находить побочные эффекты и зависимости. С ростом кодовой базы ухудшается качество и перегружается IDE.

Сложно внедрять новые технологии

Если в ваше приложение необходимо добавить какую-то новую технологию, разработчики могут столкнуться с препятствиями для на пути внедрения. Добавление новой технологии означает переписывание всего приложения, что является дорогостоящим и требует много времени.

Ограниченная гибкость

В монолитных приложениях каждое небольшое обновление требует полного повторного развертывания. Таким образом, все разработчики должны ждать, пока это не будет сделано. Когда несколько команд работают над одним проектом, гибкость может быть значительно снижена.

В итоге

Монолитная модель не устарела, и в некоторых случаях она по-прежнему прекрасно работает. Некоторые гигантские компании, такие как Etsy, остаются монолитными, несмотря на сегодняшнюю популярность микросервисов. Архитектура монолитного программного обеспечения может быть полезной, если ваша команда находится на начальной стадии, вы создаете непроверенный продукт и не имеете опыта работы с микросервисами. Монолит идеально подходит для стартапов, которым необходимо как можно быстрее запустить продукт в эксплуатацию. Однако некоторые проблемы, упомянутые выше, идут рука об руку с монолитной архитектурой.

SOA

Сервис-ориентированная архитектура (далее SOA — service-oriented architecture) — это стиль архитектуры программного обеспечения, который предполагает модульное приложение, состоящее из дискретных и слабосвязанных программных агентов, которые выполняют конкретные функции. SOA разделяет компоненты по двум основным ролям: поставщик и потребитель сервисов. Обе эти роли могут играть программные агенты. Концепция SOA заключается в следующем: приложение может быть спроектировано и построено таким образом, что его модули легко интегрируются и могут быть легко использованы повторно.

Плюсы SOA

Повторное использование сервисов

Из-за автономной и слабо связанной природы функциональных компонентов в сервис-ориентированных приложениях эти компоненты можно повторно использовать в нескольких приложениях, без влияния на другие сервисы.

Легкость в сопровождении

Поскольку каждая служба программного обеспечения является независимой единицей, ее легко обновлять и поддерживать, не затрагивая другие службы. Например, крупными корпоративными приложениями легче управлять, когда они разбиты на службы.

Более высокая надежность

Службы легче отлаживать и тестировать, чем огромные куски кода, как в монолитах. Это, в свою очередь, делает продукты на основе SOA более надежными.

Параллельная разработка

Поскольку сервис-ориентированная архитектура разбита на прослойки, она поддерживает параллелизм в процессе разработки. Независимые сервисы могут разрабатываться параллельно и быть завершены одновременно.

Минусы SOA

Сложность в управлении

Основным недостатком сервис-ориентированной архитектуры является ее сложность. Каждый сервис должен обеспечивать своевременную доставку сообщений. Количество этих сообщений может превышать миллион за один раз, что затрудняет управление всеми службами.

Высокие инвестиционные затраты

Разработка SOA требует значительных предварительных инвестиций в человеческие ресурсы, технологии и разработку.

Дополнительная нагрузка

В SOA все входные данные проверяются до того, как один сервис взаимодействует с другим сервисом. При использовании нескольких сервисов это увеличивает время отклика и снижает общую производительность.

В итоге

SOA лучше всего подходит для сложных корпоративных систем, например банковских. Банковскую систему чрезвычайно сложно разделить на микросервисы. Но монолитный подход также не годится для банковской системы, так как одна часть может повредить все приложение. Лучшее решение — использовать подход SOA и организовать сложные приложения в изолированные независимые сервисы.

На этом мы завершаем первую часть перевода, а о микросервисах и бессерверной архитектуре поговорим во второй части материала.

Монолитные приложения | Microsoft Docs

• Статья
• 02/08/2022
• Чтение занимает 5 мин

Были ли сведения на этой странице полезными?

Оцените свои впечатления

Да Нет

Хотите оставить дополнительный отзыв?

Отзывы будут отправляться в корпорацию Майкрософт. Нажав кнопку «Отправить», вы разрешаете использовать свой отзыв для улучшения продуктов и служб Майкрософт. Политика конфиденциальности.

Отправить

В этой статье

В этом сценарии вы можете создать отдельное монолитное веб-приложение или службу и развернуть их как контейнер. Это приложение может не иметь монолитную внутреннюю структуру и состоять из нескольких библиотек, компонентов или даже уровней (прикладной уровень, уровень домена, уровень доступа к данным и т. д.). Внешне оно будет представлять собой единый контейнер — единый процесс, единое веб-приложение или единую службу.

Для управления этой моделью вы развертываете один контейнер, представляющий собой приложение. Для масштабирования просто добавьте дополнительные копии, расположив перед ними подсистему балансировки нагрузки. Управлять одним развертыванием в одном контейнере или виртуальной машине гораздо проще.

Такой монолитный шаблон может конфликтовать с принципом контейнера: «контейнер выполняет одну задачу и в одном процессе». Вы можете включить в один контейнер несколько компонентов, библиотек или внутренних слоев, как показано на рис. 4-1.

Рис. 4-1. Пример архитектуры монолитного приложения

Все функции монолитного приложения или основная их часть сосредоточены в одном процессе или контейнере, который разбивается на внутренние слои или библиотеки. Недостаток этого подхода становится очевидным, когда приложение разрастается и его необходимо масштабировать. Если масштабируется приложение целиком, все получится. Но в большинстве случаев необходимо масштабировать лишь некоторые части приложения, пока другие компоненты работают нормально.

В примере приложения для электронной торговли, вероятнее всего, потребуется масштабирование компонента со сведениями о товарах. Клиенты чаще просматривают товары, чем приобретают их. Клиенты чаще складывают товары в корзину, чем оплачивают их. Не так много клиентов пишут комментарии или просматривают историю покупок. И у вас, скорее всего, может быть лишь несколько сотрудников в одном регионе, которые управляют содержимым и маркетинговыми кампаниями. При масштабировании монолитных решений весь код развертывается многократно.

Помимо того, что необходимо масштабировать все компоненты, изменения в одном компоненте требуют полного повторного тестирования всего приложения и полного повторного развертывания всех его экземпляров.

Монолитный подход нашел широкое распространение и используется многими организациями при разработке архитектуры. Во многих случаях это позволяет добиться желаемых результатов, но иногда организация сталкивается с ограничениями. Во многих организациях приложения строились по такой модели, так как несколько лет назад с помощью существующих инструментов и инфраструктуры слишком сложно было создавать архитектуры SOA, и проблем не возникало, пока приложение не начинало разрастаться.

С точки зрения инфраструктуры, каждый сервер может выполнять множество приложений в одном узле и применять допустимое соотношение эффективности использования ресурсов, как показано на рисунке 4-2.

Рис. 4-2. Узел, выполняющий несколько приложений/контейнеров

Наконец, с точки зрения доступности монолитные приложения нужно развертывать целиком. Это означает, что если требуется выполнить остановку и запуск, в течение периода развертывания будут затронуты все функциональные возможности и все пользователи. В некоторых случаях использование Azure и контейнеров позволяет свести эти ситуации к минимуму, а также снизить вероятность простоя приложения, как показано на рисунке 4-3.

Монолитные приложения можно развернуть в Azure с помощью выделенных виртуальных машин для каждого экземпляра. С помощью масштабируемых наборов виртуальных машин Azure можно легко масштабировать виртуальные машины.

Службы приложений Azure также позволяют выполнять монолитные приложения и легко масштабировать экземпляры без управления виртуальными машинами. Службы приложений Azure также могут выполнять отдельные экземпляры контейнеров Docker, упрощая развертывание.

Вы можете развернуть несколько виртуальных машин в качестве узлов Docker и запустить любое количество контейнеров на виртуальную машину. Затем с помощью Azure Load Balancer вы можете управлять масштабированием, как показано на рисунке 4-3.

Рис. 4-3. Масштабирование одного приложения Docker с использованием нескольких узлов

Развертыванием самих узлов можно управлять с помощью традиционных методов развертывания.

Вы можете управлять контейнерами Docker из командной строки с помощью таких команд, как docker run и docker-compose up, а также автоматизировать эту процедуру с помощью конвейеров непрерывной поставки (CD) и, например, выполнить развертывание на узлах Docker из Azure DevOps Services.

Развертывание монолитного приложения в контейнере

Использование контейнеров для управления монолитными развертываниями имеет свои преимущества. Масштабировать экземпляры контейнера гораздо быстрее и проще, чем развертывать дополнительные виртуальные машины.

Развертывание обновлений в виде образов Docker выполняется гораздо быстрее и эффективнее с точки зрения использования сети. Контейнеры Docker обычно запускаются за считаные секунды, что ускоряет выпуск. Демонтировать контейнер Docker можно с помощью команды docker stop, и обычно для этого требуется меньше секунды.

Так как контейнеры по своей природе являются неизменяемыми, вам не придется беспокоиться о возможности повреждения виртуальной машины, когда сценарии обновления не учитывают некоторые оставшиеся на диске конфигурации или файлы.

Docker имеет много плюсов для монолитных приложений, и мы лишь слегка затрагиваем эту тему. Более обширные возможности при управлении контейнерами открываются благодаря развертыванию с помощью оркестраторов контейнеров, которые управляют различными экземплярами и жизненным циклом каждого экземпляра контейнера. Когда вы разбиваете монолитное приложение на подсистемы, которые затем можно масштабировать, разрабатывать и развертывать по отдельности, вы переходите на уровень микрослужб.

Дополнительные сведения о том, как выполнить процедуру «lift-and-shift» для монолитных приложений с использованием контейнеров и модернизировать приложения, см. в дополнительном руководстве Майкрософт Модернизация существующих приложений .NET с помощью облака Azure и контейнеров Windows, которое можно скачать в формате PDF по адресу .

Публикация отдельного приложения на основе контейнера Docker в службе приложений Azure

Когда вы хотите быстро проверить контейнер, развернутый в Azure, или когда приложение основано на одном контейнере, вы можете воспользоваться удобной функцией предоставления масштабируемых служб на основе одного контейнера в службах приложений Azure.

Она интуитивно понятна и прекрасно интегрируется с Git, что ускоряет работу, так как вы можете взять свой код, выполнить его сборку в Visual Studio и развернуть его прямо в Azure. В обычном случае (без Docker), если вам требовались другие возможности, платформы или зависимости, не поддерживаемые в службах приложений, вам потребовалось бы подождать, пока команда разработчиков Azure не обновит эти зависимости в службе приложений, либо переключиться на другие службы, например Service Fabric, облачные службы или даже обычные виртуальные машины, где вы можете полнее контролировать процесс и установить необходимый компонент или необходимую платформу для своего приложения.

Как показано на рис. 4-4, при использовании Visual Studio 2022 поддержка контейнеров в Службе приложений Azure позволяет включать в среду приложения любые компоненты. Если вы добавили зависимость в приложение, то поскольку оно выполняется в контейнере, вы можете включить такие зависимости в Dockerfile или образ Docker.

Рис. 4-4. Публикация контейнера в службе приложений из приложений/контейнеров Visual Studio

На рис. 4-4 также указано, что поток публикации отправляет образ через реестр контейнеров. Это может быть Реестр контейнеров Azure (реестр, близкий к вашим развертываниям в Azure и защищенный группами и учетными записями в Azure Active Directory) или другой реестр Docker, например Docker Hub или локальные реестры.

Монолитная операционная система. Многоуровневые системы

ТЕНДЕНЦИИ В СТРУКТУРНОМ ПОСТРОЕНИИ ОС

Как уже отмечалось выше, для удовлетворения требований, предъявляемых к современной ОС, большое значение имеет ее структурное построение. Операционные системы прошли длительный путь развития от монолитных систем к хорошо структурированным модульным системам, способным к развитию, расширению и легкому переносу на новые платформы.

В общем случае «структура» монолитной системы представляет собой отсутствие структуры (рисунок 38). ОС написана как набор процедур, каждая из которых может вызывать другие, когда ей это нужно. При использовании этой техники каждая процедура системы имеет хорошо определенный интерфейс в терминах параметров и результатов, и каждая вольна вызвать любую другую для выполнения некоторой нужной для нее полезной работы.

Риcунок 38 — Монолитная структура ОС

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). Каждая процедура видит любую другую процедуру (в отличие от структуры, содержащей модули, в которой большая часть информации является локальной для модуля, и процедуры модуля можно вызвать только через специально определенные точки входа).

Однако даже такие монолитные системы могут быть немного структурированными. При обращении к системным вызовам, поддерживаемым ОС, параметры помещаются в строго определенные места, такие, как регистры или стек, а затем выполняется специальная команда прерывания, известная как вызов ядра или вызов супервизора. Эта команда переключает машину из режима пользователя в режим ядра, называемый также режимом супервизора, и передает управление ОС. Затем ОС проверяет параметры вызова для того, чтобы определить, какой системный вызов должен быть выполнен. После этого ОС индексирует таблицу, содержащую ссылки на процедуры, и вызывает соответствующую процедуру. Такая организация ОС предполагает следующую структуру:

1. Главная программа, которая вызывает требуемые сервисные процедуры.

2. Набор сервисных процедур, реализующих системные вызовы.

3. Набор утилит, обслуживающих сервисные процедуры.

В этой модели для каждого системного вызова имеется одна сервисная процедура. Утилиты выполняют функции, которые нужны нескольким сервисным процедурам. Это деление процедур на три слоя показано на рисунке 39.

Рисунок 39 — Простая структуризация монолитной ОС

МНОГОУРОВНЕВЫЕ СИСТЕМЫ

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.

Первой системой, построенной таким образом была простая пакетная система THE, которую построил Дейкстра и его студенты в 1968 году.

Система имела 6 уровней. Уровень 0 занимался распределением времени процессора, переключая процессы по прерыванию или по истечении времени. Уровень 1 управлял памятью — распределял оперативную память и пространство на магнитном барабане для тех частей процессов (страниц), для которых не было места в ОП, то есть слой 1 выполнял функции виртуальной памяти. Слой 2 управлял связью между консолью оператора и процессами. С помощью этого уровня каждый процесс имел свою собственную консоль оператора. Уровень 3 управлял устройствами ввода-вывода и буферизовал потоки информации к ним и от них. С помощью уровня 3 каждый процесс вместо того, чтобы работать с конкретными устройствами, с их разнообразными особенностями, обращался к абстрактным устройствам ввода-вывода, обладающим удобными для пользователя характеристиками. На уровне 4 работали пользовательские программы, которым не надо было заботиться ни о процессах, ни о памяти, ни о консоли, ни об управлении устройствами ввода-вывода. Процесс системного оператора размещался на уровне 5.

В системе THE многоуровневая схема служила, в основном, целям разработки, так как все части системы компоновались затем в общий объектный модуль.

Дальнейшее обобщение многоуровневой концепции было сделано в ОС MULTICS. В системе MULTICS каждый уровень (называемый кольцом) является более привилегированным, чем вышележащий. Когда процедура верхнего уровня хочет вызвать процедуру нижележащего, она должна выполнить соответствующий системный вызов, то есть команду TRAP (прерывание), параметры которой тщательно проверяются перед тем, как выполняется вызов. Хотя ОС в MULTICS является частью адресного пространства каждого пользовательского процесса, аппаратура обеспечивает защиту данных на уровне сегментов памяти, разрешая, например, доступ к одним сегментам только для записи, а к другим — для чтения или выполнения. Преимущество подхода MULTICS заключается в том, что он может быть расширен и на структуру пользовательских подсистем. Например, профессор может написать программу для тестирования и оценки студенческих программ и запустить эту программу на уровне n, в то время как студенческие программы будут работать на уровне n+1, так что они не смогут изменить свои оценки.

Многоуровневый подход был также использован при реализации различных вариантов ОС UNIX.

Хотя такой структурный подход на практике обычно работал неплохо, сегодня он все больше воспринимается монолитным. В системах, имеющих многоуровневую структуру было нелегко удалить один слой и заменить его другим в силу множественности и размытости интерфейсов между слоями. Добавление новых функций и изменение существующих требовало хорошего знания операционной системы и массы времени. Когда стало ясно, что операционные системы живут долго и должны иметь возможности развития и расширения, монолитный подход стал давать трещину, и на смену ему пришла модель клиент-сервер и тесно связанная с ней концепция микроядра.

ОС, в которых все базовые функции сконцентрированы в ядре, называют монолитными системами . В случае реализации монолитного ядра ОС становится производительнее (процессор не переключается между режимами во время взаимодействия между ее компонентами), но менее надежной (весь ее код выполняется в привилегированном режиме, и ошибка в каждом из компонентов является критичной).

Монолитность ядра не означает, что все его компоненты должны постоянно находиться в памяти. Современные ОС дают возможность динамично размещать в адресном пространстве ядра фрагменты кода (модули ядра ). Реализация модулей ядра дает возможность так же достичь его расширяемости (для добавления новой функциональности достаточно разработать и загрузить в память соответствующий модуль).

Конец работы —

Эта тема принадлежит разделу:

Операционная система. Определение. Уровни операционной системы. Функции операционных систем. Понятие операционной системы

Понятие операционной системы. . причиной появления операционных систем была необходимость создания удобных в.. операционная система ос это программное обеспечение которое реализует связь между прикладными программами и..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Распределенные системы
Сетевые ОС не скрывают от пользователя наличие сети, сетевая поддержка не определяет в них структуру системы, а дает ей дополнительные возможности. Есть ОС, которые объединяют ресурсы нескольких ко

Поколения операционных систем
Видимо, наиболее целесообразным следует считать выделение этапов развития ОС в рамках отдельных поколений ЭВМ и ВС. Первым этапом развития системного программного обеспечения можно считать

Механизмы и политика
В ОС прежде всего необходимо выделить набор фундаментальных возможностей, которые предоставляют ее компоненты; эти базовые возможности являются механизмом. С другого бака, необходимо принима

Ядро системы. Привилегированный режим и режим пользователя
Базовые компоненты ОС, которые отвечают за важнейшие ее функции, обычно находятся в памяти постоянно и используются в привилегированном режиме. Эти компоненты называют ядром ОС. Важ

Системное программное обеспечение
Кроме ядра, важными составляющими работы ОС является также приложения режима пользователя, которые выполняют системные функции. К такому системному программному обеспечению принадлежат: 1.

Реализация архитектуры операционных систем
Большинство современных ОС представляют собой хорошо структурированные модульные системы, способные к развитию, расширению и переносу на новые платформы. Какой-либо единой унифицированной архитекту

Многоуровневые системы
Компоненты многоуровневых систем создают иерархию уровней, каждый из которых основывается на функции предшествующего уровня. Низший уровень непосредственно взаимодействует с аппаратным обеспечением

Системы с микроядром
Одно из направления развития современных ОС состоит в том, что в привилегированном режиме реализована только малая часть функций ОС, называемая микроядром. Микроядро защищено от остальных частей ОС

Системы с гибридным ядром
Гибридное ядро (англ. Hybrid kernel) – модифицированные микроядра (минимальная реализация основных функций ядра операционной системы компьютера), позволяющие для ускорения работы запускать «несущес

Концепция виртуальных машин
В системах виртуальных машин программным путем создают копии аппаратного обеспечения (происходит его эмуляция). Эти копии (виртуальные машины) работают параллельно, на каждой из них ф

Базовая архитектура UNIX
UNIX является примером довольно простой архитектуры ОС. Большая часть функциональности этой системы находится в ядре, ядро общается с прикладными программами с помощью системных вызовов (см рис 2.5

Назначение ядра Linux и его особенности
Linux реализует технологию монолитного ядра. Весь код и структуры данных ядра находятся в одном адресном пространстве. В ядре можно выделить несколько функциональных компонентов: Ø

Модули ядра
Ядро Linux дает возможность по требованию загружать в память и выгружать из нее отдельные секции кода. Такие секции называются модулями ядра и выполняются в привилегированном режиме.

Особенности системных библиотек
Системные библиотеки Linux являются динамичными библиотеками, которые загружаются в память только тогда, когда в них есть необходимость. Они выполняют ряд функций: 1. Реализацию пла

Уровень абстрагирования от оборудования
В Windows XP реализован уровень абстрагирования от оборудования (в этой системе его называют HAL, hardware abstraction layer). Для разных аппаратных конфигураций фирма Microsoft или сторонние разр

Компоненты режима пользователя
1. Библиотека системного интерфейса 2. Подсистемы среды 3. Заранее определенные системные процессы 4. Приложения пользователя Лекция 4. Т

Мультипрограммирование. Формы многопрограммной работы
Мультипрограммирование призвано повысить эффективность использования вычислительной системы . Однако эффективность может пониматься по-разному. Наиболее характерными показателями эффективно

Понятия файла и файловой системы
Файл – это набор данных, к которым можно обращаться по имени, хранящийся на каком-либо носителе информации. Файлы относятся к абстрактному механизму. Они предоставляют способ с

Архитектура файловой системы
Файловая система позволяет программам обходиться набором достаточно простых операций для выполнения действий над некоторым абстрактным объектом, представляющим файл. При этом программистам не нужно

Организация информации в файловой системе
Организация дискового пространства для размещения на нем файловой системы выполняется разбиение диска на разделы. Раздел – основа организации больших объемов дискового пространства. Разделы реализу

Атрибут
Понятие файла включает не только хранимые им данные и имя, но и информацию, описывающую свойства файла. Эта информация составляет атрибуты файла. Список атрибутов может быть различным в различных О

Логическая организация файла
В общем случае данные, содержащиеся в файле, имеют некоторую логическую структуру. Эта структура (организация) файла является базой при разработке программы, предназначенной для обработки этих данн

Организация хранения информации на накопителях
Жесткий диск состоит из одной или нескольких стеклянных или металлических пластин, каждая из которых покрыта с одной или двух сторон магнитным материалом. Таким образом, диск в общем случае состоит

Физическая организация и адресация файла
Важным компонентом физической организации файловой системы является физическая организация файла, то есть способ размещения файла на диске. Основными критериями эффективности физической организации

Физическая организация файловой системы FAT
Логический раздел, отформатированный под файловую систему FAT, состоит из следующих областей (рисунок 5).

Физическая организация файловой системы NTFS
Файловая система NTFS была разработана в качестве основной файловой системы для ОС Windows NT в начале 90-х годов. Основными отличительными свойствами NTFS являются: − подде

Физическая организация файловых систем ext2, ext3, ext4
Как и в любой файловой системе UNIX, в составе ext2 можно выделить следующие составляющие: − блоки и группы блоков; − индексный дескриптор; − суперблок.

В общем случае «структура» монолитной системы представляет собой отсутствие структуры (рисунок 3). ОС написана как набор процедур, каждая из которых может вызывать другие, когда ей это нужно. При использовании этой техники каждая процедура системы имеет хорошо определенный интерфейс, и каждая может вызвать любую другую при необходимости.

Монолитная ОС собирается из программных модулей и затем компилируется как единая система. И хотя как программа такая СОС может и быть модульной, на практике взаимодействие ее процедур происходит в единой области видимости и любая процедура может вызвать любую.

1. Многоуровневые системы

При структуризации от монолитных систем переходят к многоуровневым. 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 (рисунок 4).

Хотя такой структурный подход на практике обычно работал неплохо, сегодня он все больше воспринимается монолитным, старые ОС UNIXс многоуровневой структурой сейчас характеризуются как ОС с монолитными ядрами. В системах, имеющих многоуровневую структуру было нелегко удалить один слой и заменить его другим в силу множественности и размытости интерфейсов между слоями. Добавление новых функций и изменение существующих требовало хорошего знания операционной системы и массы времени. Когда стало ясно, что операционные системы живут долго и должны иметь возможности развития и расширения, монолитный подход сменился моделью клиент-сервер с тесно связанной с ней концепция микроядра.

1. Модель клиент-сервер и микроядра

Применительно к структурированию ОС идея использования взаимодействия клиент-сервер и микроядра состоит в разбиении ее на несколько процессов — серверов, каждый из которых выполняет отдельный набор сервисных функций — например, управление памятью, управление файловой системой. Каждый сервер выполняется в пользовательском режиме. Клиент, которым может быть либо другой компонент ОС, либо прикладная программа, запрашивает сервис, посылая сообщение на сервер. Ядро ОС (называемое здесь микроядром), работая в привилегированном режиме, доставляет сообщение нужному серверу, сервер выполняет операцию, после чего ядро возвращает результаты клиенту с помощью другого сообщения (рисунок 5).

Подход с использованием микроядра заменил вертикальное распределение функций операционной системы на горизонтальное. Компоненты, лежащие выше микроядра, хотя и используют сообщения, пересылаемые через микроядро, взаимодействуют друг с другом непосредственно. Это свойство микроядерных систем позволяет естественно использовать их в распределенных средах. При получении сообщения микроядро может его обработать или переслать другому процессу. Поскольку для микроядра безразлично, поступило ли сообщение от локального или удаленного процесса, подобная схема передачи сообщений является удобной основой удаленных вызовов процедур (RPC — remote procedure calls). Микроядро занимается основной функцией ОС – управлением ресурсами, зачастую оно берет на себя функции взаимодействия с аппаратурой, хотя предпочтительно в рамках микроядра выделять машиннозависимый функции в отдельные подмодули для улучшения переносимости. Различные варианты реализации модели клиент-сервер в структуре ОС могут существенно различаться по объему работ, выполняемых в режиме ядра. На одном краю этого спектра находится разрабатываемая фирмой IBM на основе микроядра Mach операционная система Workplace OS, придерживающаяся чистой микроядерной доктрины, состоящей в том, что все несущественные функции ОС должны выполняться не в режиме ядра, а в непривилегированном (пользовательском) режиме. На другом — Windows NT, в составе которой имеется исполняющая система (NT executive), работающая в режиме ядра и выполняющая функции обеспечения безопасности, ввода-вывода и другие.

Микроядерный подход при проектировании архитектуры ОС требует ответа на вопрос, какие функции ОС следует оставить в ядре, а какие вынести из него. Модули, содержащиеся в ядре, нельзя заменить без его перекомпиляции. Причем если само микроядро является плохо структурированным, то замена одного его модуля на другой (например замена планировщика задач) может стать очень трудной задачей. С другой стороны хотя вынос за пределы ядра не основных и динамически изменяемых функций хотя и делает ОС хорошо масштабируемой и более надежной (ядро обычно выступает как единый домен сбоев, в то время как гибель внешнего сервера ОС может пережить безболезненно), это сказывается на ее производительности.

В состав микроядра обычно не включают сетевые функции, пользовательский интерфейс, файловую систему, а лишь основные функции управления???

Использование встроенных строительных систем является одним из методов, обеспечивающих повышение надежности, долговечности и капитальности здания. Встроенная система может быть реализована в сборном, монолитном и сборно-монолитных вариантах. Главной отличительной особенностью встроенной системы является то, что она имеет самостоятельные фундаменты, поэтому сама воспринимает все технологические и эксплуатационные нагрузки, частично или полностью освобождая от них стеновые ограждающие конструкции. Это позволяет осуществить надстройку здания независимо от несущей способности старых фундаментов и стенового ограждения, значительно сократить объемы работ по укреплению основания, усилению существующих фундаментов и стен.

Использование встроенных систем позволяет создать более рациональную планировку помещений, обеспечить в них современный комфорт, применить прогрессивные материалы и конструкции, осуществить реконструкцию с использованием современных технологий строительства с оснащением и необходимыми средствами механизации. Важным является проектирование для реконструируемого здания в стесненных условиях городской застройки не только современных конструкций, но и рациональной технологии производства работ.

Встроенные системы из сборных железобетонных конструкций. В наибольшей степени для реализации метода встроенного монтажа подходят здания, имеющие в плане прямоугольную или близкую к ней форму. Обследование здания позволяет оценить его конструкции и определиться с использованием конструктивных схем с полным и неполным встроенными каркасами. Полный встроенный каркас позволяет снять нагрузку с

ограждающих стен, что создает предпосылки для выполнения работ по реконструкции не только с полной перепланировкой, но и с надстройкой нескольких этажей. При использовании неполного каркаса, когда нагрузка от него частично передается на наружные стены, возможность надстройки ограничивается несущей способностью фундаментов и наружных стен.

Технология встроенного монтажа предусматривает полный демонтаж перекрытий, перегородок и других элементов, оставляя только наружные несущие стены и, что реже, стены лестничных клеток. За захватку целесообразно принимать отдельную секцию здания. При поточном методе возведения встроенного неполного каркаса (наружные продольные стены несут нагрузку от каркаса) целесообразно иметь четыре самостоятельных потока:

Устройство фундаментов под средний продольный ряд колонн;

Подготовка опор под ригели в наружных кирпичных стенах;

Монтаж колонн, ригелей, стенок жесткости и плит перекрытий;

Монтаж санитарно-технических кабин, вентиляционных блоков, лестничных маршей и площадок, стен лифтовых шахт.

При применении полного каркаса с надстройкой здания можно принять те же четыре монтажных потока для организации работ. Но значительное увеличение нагрузки от надстраиваемых этажей требует устройства монолитной фундаментной плиты под всем зданием с подколонниками под тремя рядами колонн или монтажа фундаментов стаканного типа под все колонны.

Сборно-монолитные встроенные системы. Для реконструируемых зданий прямоугольной формы с ослабленными наружными несущими стенами может быть применена встроенная система, включающая в себя монолитные внутренние продольные и

поперечные несущие стены и сборные перекрытия из предварительно напряженного многопустотного настила. Длинномерные настилы перекрытий позволяют снизить удельный расход материалов и создать свободные планировочные объемы значительных размеров.

Система дополнительно предусматривает сборные элементы лестничных клеток, лифтов, санитарно-технических кабин, других встроенных элементов и монолитные пристеночные диафрагмы торцевых элементов зданий.

Монолитные встроенные системы. Монолитные встроенные системы более гибки по сравнению со сборными и могут быть рекомендованы для зданий криволинейной и сложной формы с различной высотой этажа.

Если в реконструируемом без надстройки здании сохраняется старая расчетная схема, то встроенный монолитный каркас будет представлять собой двух- и трехпролетную систему

с промежуточными опорами в виде колонн или стеновых элементов с опиранием возводимых монолитных перекрытий на существующие наружные стены. При надстройке зданий несколькими этажами необходимо устраивать самостоятельные фундаменты под всю встраиваемую систему, в этом случае наружные стены практически превращаются в самонесущие и ограждающие.

Основные преимущества монолитного варианта:

Снижение расхода материалов за счет более полного использования неразрезных систем;

Отсутствие стыковых соединений;

Высокая гибкость объемно-планировочных решений зданий;

Механизация работ без применения самоходных и башенных кранов;

Объемно-планировочное решение здания не является основным при принятии решения о его реконструкции.

В связи с широким внедрением в практику строительства современных опалубочных систем появилась возможность значительно сократить трудозатраты на все процессы комплексного бетонирования.

Лекция 2

Тенденции в структурном построении операционных систем

Монолитные системы

В общем случае «структура» монолитной системы представляет собой отсутствие структуры. ОС написана как набор процедур, каждая из которых может вызывать другие, когда ей это нужно. При использовании этой техники каждая процедура системы имеет хорошо определенный интерфейс в терминах параметров и результатов, и каждая вольна вызвать любую другую для выполнения некоторой нужной для нее полезной работы.

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). Каждая процедура видит любую другую процедуру (в отличие от структуры, содержащей модули, в которой большая часть информации является локальной для модуля, и процедуры модуля можно вызвать только через специально определенные точки входа).

Однако даже такие монолитные системы могут быть немного структурированными. При обращении к системным вызовам, поддерживаемым ОС, параметры помещаются в строго определенные места, такие, как регистры или стек, а затем выполняется специальная команда прерывания, известная как вызов ядра или вызов супервизора. Эта команда переключает машину из режима пользователя в режим ядра, называемый также режимом супервизора, и передает управление ОС. Затем ОС проверяет параметры вызова для того, чтобы определить, какой системный вызов должен быть выполнен. После этого ОС индексирует таблицу, содержащую ссылки на процедуры, и вызывает соответствующую процедуру. Такая организация ОС предполагает следующую структуру:

а) главная программа, которая вызывает требуемые сервисные процедуры;

б) набор сервисных процедур, реализующих системные вызовы.

В) набор утилит, обслуживающих сервисные процедуры.

Многоуровневые системы

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.

Первой системой, построенной таким образом была простая пакетная система THE, которую построил Дейкстра и его студенты в 1968 году. Система имела 6 уровней. Уровень 0 занимался распределением времени процессора, переключая процессы по прерыванию или по истечении времени. Уровень 1 управлял памятью — распределял оперативную память и пространство на магнитном барабане для тех частей процессов (страниц), для которых не было места в ОП, то есть слой 1 выполнял функции виртуальной памяти. Слой 2 управлял связью между консолью оператора и процессами. С помощью этого уровня каждый процесс имел свою собственную консоль оператора. Уровень 3 управлял устройствами ввода-вывода и буферизовал потоки информации к ним и от них. С помощью уровня 3 каждый процесс вместо того, чтобы работать с конкретными устройствами, с их разнообразными особенностями, обращался к абстрактным устройствам ввода-вывода, обладающим удобными для пользователя характеристиками. На уровне 4 работали пользовательские программы, которым не надо было заботиться ни о процессах, ни о памяти, ни о консоли, ни об управлении устройствами ввода-вывода. Процесс системного оператора размещался на уровне 5.

В системе THE многоуровневая схема служила, в основном, целям разработки, так как все части системы компоновались затем в общий объектный модуль.

Дальнейшее обобщение многоуровневой концепции было сделано в ОС MULTICS. В системе MULTICS каждый уровень (называемый кольцом) является более привилегированным, чем вышележащий. Когда процедура верхнего уровня хочет вызвать процедуру нижележащего, она должна выполнить соответствующий системный вызов, то есть команду TRAP (прерывание), параметры которой тщательно проверяются перед тем, как выполняется вызов. Хотя ОС в MULTICS является частью адресного пространства каждого пользовательского процесса, аппаратура обеспечивает защиту данных на уровне сегментов памяти, разрешая, например, доступ к одним сегментам только для записи, а к другим — для чтения или выполнения. Преимущество подхода MULTICS заключается в том, что он может быть расширен и на структуру пользовательских подсистем. Например, профессор может написать программу для тестирования и оценки студенческих программ и запустить эту программу на уровне n, в то время как студенческие программы будут работать на уровне n+1, так что они не смогут изменить свои оценки.

Многоуровневый подход был также использован при реализации различных вариантов ОС UNIX.

Хотя такой структурный подход на практике обычно работал неплохо, сегодня он все больше воспринимается монолитным. В системах, имеющих многоуровневую структуру было нелегко удалить один слой и заменить его другим в силу множественности и размытости интерфейсов между слоями.

STONE WOOD – Строительство домов под ключ

Фундамент на основе монолитной плиты считается одним из самых надежных и устойчивых среди основ с небольшим заглублением в грунт. Технология отличается небольшим объемом земляных работ, значительным количеством строительных материалов и трудоемкость процесса. Отличительный плюс — создание литого бетонного пола по основанию подвала или цокольного этажа.

Компания «STONE WOOD» предлагает услуги по проектированию и сооружению фундаментов из монолитных плит с арматурным каркасом в Нижнем Новгороде и областях по выгодным ценам. Мы используем только проверенные материалы, а также предоставляем гарантию на все работы и материалы.

Виды и конструкции плитного фундамента

Технологически плитные фундаменты бывают двух типов — сборные и монолитные. В обоих случаях поверх плитной основы формируется арматурный каркас и заливается финальный слой, выполняющий функции связывания и выравнивания.

Сборные конструкции отличаются невысоким уровнем несущей нагрузки, потому их чаще применяют на твердых каменистых грунтах, либо при строительстве зданий с невысокой массой (деревянные, пеноблочные дома и сооружения из клееного бруса).

Монолитные плиты могут применяться без ограничений по грунту и климатическим особенностям, способны выдерживать высокие вертикальные нагрузки и создавать эффективный заслон для грунтовых вод.

В зависимости от применяемых материалов различают такие конструкции монолитного фундамента:

• Ребристый — сооружается с помощью бетонной плиты , оснащенной ребрами жесткости. Для такой плиты прокладывают дополнительные углубления в грунте, после чего арматурный каркас и опалубку соединяют с основой.
• Коробчатый — представляет собой объединение основной плиты и цоколя.
• Сплошной — как правило, цоколь при этом отсутствует. В этом случае плита служит одновременно черновым полом, поверх которого заливается стяжка или формируется настил под напольное покрытие. Как вариант, может применяться технология шведской плиты. 

Устройство плитного фундамента

Структура устройства плитного фундамента на монолитной плите выглядит так:

• утрамбованный грунтовой слой;
• геотекстильное изолирующее полотно;
• песчано-гравийная подушка;
• техническая изолирующая пленка;
• подбетонок;
• гидроизолирующее битумное покрытие;
• теплоизолирующий слой — пенополистирольные плиты;
• каркас из арматуры, залитый товарным бетоном.

По бокам плита также обмазывается гидроизолирующим составом и утепляется экструзионным пенополистиролом. 

Особенности и расчет

Монолитные фундаментные плиты чаще всего применяются на песчаных, глинистых, влажных и торфяных грунтах, а также на суглинках. Такая конструкция обеспечивает максимальную устойчивость строению в местности с неустойчивым грунтовым слоем. На скалистых и обломочных грунтах такой фундамент служит для выравнивания поверхности и упрощения строительного процесса.

При возведении зданий малой этажности рекомендуемая толщина плиты составляет около 0,1-0,4 метра. Слишком тонкая плита может не выдержать нагрузки, а слишком толстая становится тяжелой и увеличивает материальные затраты.

Расчет проекта фундамента из монолитных плит осуществляется квалифицированными специалистами. При проектировании учитываются несколько параметров, определяющих нагрузку на плиту:

• масса будущего строения;
• вес фундамента;
• тип, количество и архитектура инженерных коммуникаций;
• количество предполагаемой мебели и быттехники в здании;
• климатические особенности — уровень снегопадов и сила ветра.

В некоторых регионах нагрузка от выпавшего снега и ветров бывает не менее значимой, чем вес здания, стоящего на фундаменте.

Стоимость плитного фундамента

При расчете стоимости возведения фундамента из монолитной плиты учитываются также такие параметры, как количество материалов по смете проекта, объем земляных и строительных работ, а также ряд других показателей. Чтобы получить полную профессиональную консультацию, достаточно связаться с менеджерами компании «STONE WOOD» по указанным на странице телефонам.

Монолитные работы на станции метро «Пыхтино» выполнены на 60% – Бочкарёв — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

1 июля 2012 года территория Москвы увеличилась в 2,4 раза. К ней присоединили земли на юго-западе Подмосковья, образовались Троицкий и Новомосковский административные округа (ТиНАО), которые состоят из 21 муниципального образования. Это и есть Новая Москва.

На северо-востоке она граничит со старой территорией города, на юго-западе – с Калужской областью, с остальных сторон окружена Московской областью.

В состав Новой Москвы входят поселения Сосенское, Воскресенское, Десёновское, Мосрентген,  Московский, Филимонковское, Внуковское, Рязановское, Марушкинское, Кокошкино, Щаповское, Краснопахорское, Михайлово-Ярцевское, Вороновское, Клёновское, Роговское, Первомайское, Новофёдоровское, Киевский, а также городские округа Щербинка и Троицк.

Назад

Вопрос транспортного обслуживания новых территорий был одним из самых острых. В результате реконструировали две основные магистрали ТиНАО – Киевское и Калужское шоссе, строятся дороги, создаются поперечные связки между радиальными направлениями.

Так, с 2012 года в Новой Москве и на прилегающих территориях было построено более 300 км дорог, возведено 59 эстакад, тоннелей и мостов, 39 пешеходных переходов.

В 2022-2024 годах в Троицком и Новомосковском округах планируется построить 185 км автомобильных дорог. 

Таким образом, к концу 2024 года общая протяженность новых дорог в ТиНАО превысит 500 км. 

Дороги в ТиНАО строятся с учетом современных требований к комфорту и безопасности. Все съезды имеют разгонные полосы.

До 2023 года появятся новые поперечные дорожные связки, дублирующие МКАД, а также большое количество важных для местных жителей трасс.

Дачные поселки и садовые некоммерческие товарищества (СНТ) занимают 6 тыс. га (около 4%) территории ТиНАО. Власти столицы активно развивают инфраструктуру садовых товариществ и сельских населенных пунктов – газифицируют поселки, проводят электричество, водопровод, канализацию и строят удобные подъездные дороги.

Назад

Если раньше покупатели квартир обычно выбирали между жилыми комплексами Подмосковья и Новой Москвы, то сейчас решение принимается в пользу ТиНАО, ведь вместе с квартирой горожане получают бонус в виде статуса столичного жителя.

Потенциальные покупатели выбирают тот или иной ЖК из-за действующих детсадов, школ, поликлиник. Большое внимание уделяется развитию дорожно-транспортной инфраструктуры – строятся и реконструируются дороги, прокладываются линии метро.

С 2012 года в Новой Москве построено и введено в эксплуатацию более 19 млн. кв. метров жилья.

На 2022 год запланирован ввод еще 3 млн кв. м квартир и частных домов.

Назад

Детские сады и школы строит в Новой Москве не только город, но и инвесторы. Столичные власти договорились с крупными застройщиками увеличивать в строящихся микрорайонах количество садиков и школ.

С 2012 года в Новой Москве построено и введено в эксплуатацию 90 социальных объектов:

66 дошкольных учебных заведений;

32 школ;

16 объектов здравоохранения. 

* с учетом объектов в стадии приемки.

В 2022 году планируется ввести в эксплуатацию три объекта здравоохранения, 18 садиков и 8 школ.

Назад

Площадь новых территорий в полтора раза больше старой Москвы. Развивать их решили комплексно, для этого были определены 12 точек роста.

Каждая из них стала центром градостроительной активности – здесь строят жилье, развивают транспортную инфраструктуру, создают высокооплачиваемые рабочие места.

12 точек роста Новой Москвы:

• офисный парк в Румянцево;
• поселок Мосрентген;
• поселок Коммунарка;
• поселок Внуково;
• поселок Киевский;
• поселок Щапово;
• поселок Рогово;
• деревня Рязаново;
• деревня Ярцево;
• город Троицк;
• село Вороново;
• инновационный центр «Сколково».

Наиболее активно развиваются пять точек роста: АДЦ Коммунарка, офисный парк Comcity и ЖК Homecity, зона вблизи Внуково, зона рядом с ТПУ «Саларьево», Прокшино (реализация проекта ГК «А101»).   

Назад

Многоуровневая структура образования в СФУ

СФУ ведёт набор на программы высшего профессионального образования по трём уровням профессионального образования:

• бакалавриат;
• специалитет и магистратура;
• подготовка кадров высшей квалификации.

На программы бакалавриата и специалитета принимаются лица, имеющие документ о среднем общем образовании.

Преимущества программы бакалавриата по сравнению с программами подготовки специалистов:

• Квалификация (степень) «бакалавр» (в отличие от «специалиста») принята по международной классификации и понятна работодателям во всем мире.
• Уровень подготовки бакалавра позволяет, при необходимости, легко сменить профессию. В соответствии с ГОС, программы подготовки бакалавров по разным направлениям устроены так, что позволяют всего за год перейти к одной из совместимых профессий по программе «магистратуры». (Для сравнения: выпускнику, обучавшемуся по жесткой 5-летней программе «специалиста» придется получать новую профессию по программе второго высшего образования за 2-2,5 года).
• Всего через 4 года после поступления можно приступить к профессиональной деятельности и обрести финансовую независимость.
• В случае смены профессии выпускник, имеющий диплом с квалификацией «специалист» получает именно второе высшее, а оно, по закону, всегда только платное. Бакалавр же, поступая в магистратуру иного профиля, продолжает образование по программе третьего уровня, т.е. бесплатно (разумеется, если пройдет по конкурсу на бюджетные места).
• На большое число рабочих мест зарубежный работодатель приглашает просто бакалавров, не оговаривая даже направления подготовки.

К освоению программ магистратуры допускаются лица, имеющие высшее образование любого уровня. При этом лица, имеющие высшее профессиональное образование, подтверждаемое присвоением им квалификации «дипломированный специалист», имеют право быть принятыми на конкурсной основе на обучение по программам магистратуры, которое не рассматривается как получение ими второго или последующего высшего образования.

К освоению программ подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре допускаются лица, имеющие образование не ниже высшего образования — специалитет или магистратура. Обучаться в аспирантуре возможно по очной форме (3 или 4 года) и заочной (не более 5 лет). Поступающие в аспирантуру сдают вступительные экзамены. Логическим завершением обучения в аспирантуре является диссертация на соискание учёной степени кандидата наук.

В докторантуру принимаются лица, имеющие степень кандидата наук. Подготовка докторантов осуществляется по очной форме. За период прохождения докторантуры докторант обязан подготовить докторскую диссертацию.

Нормативные сроки освоения образовательных программ бакалавриата, специалитета, магистратуры утверждены Федеральными государственными образовательными стандартами высшего образования, указаны в учебных планах и образовательных программах по соответствующим направлениям и специальностям. При переходе на ускоренное обучение установленный срок обучения указывается в индивидуальном учебном плане.

Документ об образовании, выдаваемый лицам, успешно прошедшим государственную итоговую аттестацию, подтверждает получение соответствующего профессионального образования. Уровень профессионального образования, указываемый в документах, дает их обладателям право заниматься определенной профессиональной деятельностью, в том числе занимать должности, для которых в установленном законодательством Российской Федерации порядке определены обязательные требования к уровню профессионального образования, если иное не установлено федеральными законами. Лицам, освоившим программы подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре и защитившим научно-квалификационную работу (диссертацию) на соискание учёной степени кандидата наук, присваивается учёная степень кандидата наук по соответствующей специальности научных работников и выдаётся диплом кандидата наук.

Обучение по следующим образовательным программам высшего образования является получением второго или последующего высшего образования:

• по программам бакалавриата или программам специалитета — лицами, имеющими диплом бакалавра, диплом специалиста или диплом магистра;
• по программам магистратуры — лицами, имеющими диплом специалиста или диплом магистра;
• по программам подготовки научно-педагогических кадров — лицами, имеющими диплом об окончании аспирантуры (адъюнктуры) или диплом кандидата наук.

что это такое, достоинства, недостатки и отличия.

Как работает мозг разработчика? Очень просто и логично. Например, когда команда разрабов садится за написание новой программы, чаще всего естественным образом выбирается самый простой способ организации кода. А именно — свалить все функции и фичи в одну большую кучу.

Нет, конечно, в коде будет определенная структура. Функции и классы будут аккуратно разбиты на файлы и пакеты, и все это (возможно) будет разложено по папочкам. В итоге на выходе получится набор функций, красиво и логично распиханный по сотням текстовых файлов. И код из одного файла легко может вызывать код из другого файла, без каких-либо ограничений.

Такую структуру очень удобно использовать — написал компонент, закинул его в нужную папку и дальше повторно используешь в других частях системы. Живое воплощение инженерного принципа DRY — don’t repeat yourself — «не пиши код для решения задачи дважды, используй уже написанное».

Такая организация кода (когда все в одном месте) называется «монолитной архитектурой». Конечно, в этой монолитной архитектуре есть свои неоднородности в виде пакетов, файлов и модулей. Но в целом такой код — это огромная скала, состоящая из прожилок, кристалликов и других включений. В скале видно некоторую внутреннюю структуру — но это все же скала. Монолит.

Типичные проблемы с монолитами

Стукнешь здесь — треснет там. Любой первобытный человек знает — стукнув по скале или отпилив кусок, можно вызвать трещины в совершенно другой части этой самой скалы.

А мы с вами знаем, что, внеся изменения в одном месте монолитной программы, можно вызвать повреждения в других ее частях. Все дело в том, что компоненты в монолите могут иметь очень сложные и неочевидные взаимосвязи. Классы, вызывающие функции, получающие на вход другие классы, порождающие новые классы, которые должны быть упакованы в функции — ну… вы поняли.

Мы все стараемся так не делать, но иногда так получается. Например, если нужно срочно внести в код незапланированные изменения в бизнес-процессах и технических заданиях. Именно так классы и функции в коде обрастают многочисленными и неочевидными связями, которые легко можно сломать, даже не узнав об этом.

Сложно обрабатывать. Монолитные куски скал большие, тяжелые, твердые, трескаются от любого неловкого движения.

Такая же история с монолитными программами. Попытка изменить что-то в коде может занять массу времени и иметь далеко идущие последствия.

Например, функция, которую вы меняете, может использоваться в ряде других функциональных блоков. И даже если связи между этими блоками вполне очевидны, вам обязательно нужно не забыть проверить и изменить все зависимые блоки. А если с этими блоками связаны еще какие-то – вам придется идти дальше по цепочке, проверять, вносить изменения, проверять, вносить изменения.

Когда упали — трудно поднять. О да, куски скал падают с грохотом, их тяжело поднимать.

Монолитные приложения тоже падают с грохотом, зачастую парализуя все бизнес-процессы в компании. Даже если ошибка была в коде маленькой и незначительной операции, которая нужна 0.01% пользователей, — в случае сбоя может прилечь вся ваша система.

Нужен спец. Ещё бы, не каждый простой охотник на мамонта может выточить из скалы лицо вождя (племени).

С монолитным кодом — та же история. Из-за своей сложности монолитные приложения требуют от инженера глубокого понимания внутреннего устройства кода. Это понимание обретается либо в ходе долгой работы над проектом, либо путем чтения документации к проекту. А документация часто бывает неполной, ошибочной и не отражающей всей нужной информации о системе.

Вот и выходит, что с монолитной программой хорошо могут работать только те, кто провел за этим кодом много времени. Новички же потратят кучу времени на выяснение того, как программа работает. И не факт, что разберутся. А теперь представьте, что всех ваших ключевых опытных разработчиков схантил конкурент! Это может полностью парализовать разработку кода на большой срок. Или даже убить ваш бизнес.

Монолитная структура операционной системы

Монолитная операционная система — это очень простая операционная система, в которой управление файлами, памятью, устройствами и процессами напрямую контролируется ядром. Ядро может получить доступ ко всем ресурсам, присутствующим в системе. В монолитных системах каждый компонент операционной системы содержится в ядре. Операционные системы с монолитной архитектурой впервые были использованы в 1970-х годах. Монолитная операционная система также известна как монолитное ядро. Это старая операционная система, используемая для выполнения небольших задач, таких как пакетная обработка и задачи с разделением времени в банках. Монолитное ядро ​​действует как виртуальная машина, управляющая всеми аппаратными частями. Отличается от микроядра тем, что имеет ограниченные задачи. Микроядро разделено на две части: пространство ядра и пространство пользователя . Обе части взаимодействуют друг с другом через IPC (межпроцессное взаимодействие).Преимущество микроядра в том, что если один сервер выходит из строя, то другой сервер берет на себя управление им. Монолитное ядро ​​ Монолитное ядро ​​— это архитектура операционной системы, при которой вся операционная система работает в пространстве ядра. Монолитная модель отличается от других архитектур операционных систем, таких как архитектура микроядра, тем, что она одна определяет высокоуровневый виртуальный интерфейс над компьютерным оборудованием. Набор примитивов или системных вызовов реализует все службы операционной системы, такие как управление процессами, параллелизм и управление памятью.Драйверы устройств могут быть добавлены в ядро ​​как модули. Преимущества монолитного ядра Вот следующие преимущества монолитного ядра, такие как: Выполнение монолитного ядра происходит достаточно быстро, поскольку такие службы, как управление памятью, управление файлами, планирование процессов и т. д., реализованы в одном и том же адресном пространстве. Процесс полностью выполняется в одном адресном пространстве в монолитном ядре. Монолитное ядро ​​представляет собой статический одиночный двоичный файл. Недостатки монолитного ядра Вот некоторые недостатки монолитного ядра, такие как: Сбой какой-либо службы в монолитном ядре приводит к сбою всей системы. Вся операционная система должна быть изменена пользователем для добавления любой новой службы. Архитектура монолитной системы Монолитный дизайн архитектуры операционной системы не делает никаких специальных приспособлений для особого характера операционной системы.Хотя дизайн соответствует разделению задач, не предпринимается никаких попыток ограничить привилегии, предоставляемые отдельным частям операционной системы. Вся операционная система выполняется с максимальными привилегиями. Накладные расходы на связь внутри монолитной операционной системы такие же, как и у любого другого программного обеспечения, но считаются относительно низкими. CP/M и DOS — простые примеры монолитных операционных систем. И CP/M, и DOS являются операционными системами, которые совместно используют одно адресное пространство с приложениями. В CP/M 16-битное адресное пространство начинается с системных переменных и области приложения. Он заканчивается тремя частями операционной системы, а именно CCP (консольный командный процессор), BDOS (базовая дисковая операционная система) и BIOS (базовая система ввода/вывода). В DOS 20-битное адресное пространство начинается с массива векторов прерываний и системных переменных, за которыми следует резидентная часть DOS и область приложений и заканчивается блоком памяти, используемым видеокартой и BIOS. Преимущества монолитной архитектуры: Монолитная архитектура имеет следующие преимущества, такие как: Простая и легкая в реализации структура. Более быстрое выполнение благодаря прямому доступу ко всем службам Недостатки монолитной архитектуры: Вот некоторые недостатки монолитной архитектуры: Добавление новых функций или удаление устаревших функций очень затруднено. Проблемы с безопасностью существуют всегда, поскольку в ядре нет изоляции между различными серверами. Модульные монолитные системы Модульные операционные системы и большинство современных монолитных операционных систем, таких как OS-9 OpenVMS, Linux, BSD, SunOS, AIX и MULTICS, могут динамически загружать (и выгружать) исполняемые модули во время выполнения. Эта модульность операционной системы находится на двоичном уровне, а не на уровне архитектуры. Модульные монолитные операционные системы не следует путать с архитектурным уровнем модульности, присущим серверно-клиентским операционным системам (и их производным, иногда продаваемым как гибридное ядро), в которых используются микроядра и серверы. На практике динамическая загрузка модулей — это просто более гибкий способ обработки образа операционной системы во время выполнения вместо перезагрузки с другим образом операционной системы. Модули позволяют легко расширять возможности операционных систем по мере необходимости. Динамически загружаемые модули несут небольшие накладные расходы по сравнению со встраиванием модуля в образ операционной системы. Однако в некоторых случаях динамическая загрузка модулей помогает свести к минимуму объем кода, выполняющегося в пространстве ядра.Например, чтобы свести к минимуму использование операционной системы для встроенных устройств или устройств с ограниченными аппаратными ресурсами. А именно, незагруженный модуль не нужно хранить в дефицитной оперативной памяти. Ограничения монолитной системы Монолитная операционная система имеет следующие ограничения, например: Код, написанный в этой операционной системе (ОС), трудно портировать. Монолитная ОС больше склонна генерировать ошибки и баги. Причина в том, что пользовательские процессы используют те же адреса, что и ядро. Добавление и удаление функций из монолитной ОС очень сложно. Весь код необходимо переписать и перекомпилировать, чтобы добавить или удалить какую-либо функцию. Особенности монолитной системы Монолитная операционная система предоставляет пользователям следующие функции, такие как: Простая структура: Этот тип операционной системы имеет простую структуру. Все компоненты, необходимые для обработки, встроены в ядро. Подходит для небольших задач: Лучше подходит для выполнения небольших задач, поскольку может обрабатывать ограниченные ресурсы. Связь между компонентами: Все компоненты могут напрямую взаимодействовать друг с другом, а также с ядром. Быстрая операционная система: Код для создания монолитного ядра очень быстрый и надежный. Разница между монолитным ядром и микроядром Ядро — это основная часть операционной системы, управляющая системными ресурсами. Ядро похоже на мост между приложением и оборудованием компьютера.Ядро можно разделить на две категории: микроядро и монолитное ядро. Микроядро — это тип ядра, который позволяет настраивать операционную систему. Он работает в привилегированном режиме и обеспечивает низкоуровневое управление адресным пространством и межпроцессное взаимодействие (IPC). Более того, службы ОС, такие как файловая система, диспетчер виртуальной памяти и планировщик ЦП, находятся поверх микроядра. Каждая служба имеет собственное адресное пространство для обеспечения их безопасности.Кроме того, приложения также имеют свои собственные адресные пространства. Поэтому существует защита между приложениями, службами ОС и ядрами. Монолитное ядро ​​ — еще одна классификация ядра. В монолитных системах на базе ядра каждое приложение имеет собственное адресное пространство. Как и микроядро, оно также управляет системными ресурсами между приложением и оборудованием, но пользовательских служб и служб ядра реализуются в одном и том же адресном пространстве. Это увеличивает размер ядра, а значит, и размер операционной системы. Это ядро ​​обеспечивает планирование ЦП, управление памятью, управление файлами и другие системные функции посредством системных вызовов. Поскольку обе службы реализованы в одном и том же адресном пространстве, это ускоряет работу операционной системы. Ниже приведены еще некоторые различия между микроядром и монолитным ядром, например: . Условия Монолитное ядро ​​ микроядро Определение Монолитное ядро ​​— это тип ядра в операционных системах, где вся операционная система работает в пространстве ядра. Микроядро — это тип ядра, обеспечивающий низкоуровневое управление адресным пространством, управление потоками и межпроцессное взаимодействие для реализации операционной системы. Адресное пространство В монолитном ядре как пользовательские службы, так и службы ядра хранятся в одном и том же адресном пространстве. В пользовательских службах микроядра и ядре службы хранятся в разных адресных пространствах. Размер Монолитное ядро ​​больше, чем микроядро. Размер микроядра меньше. Исполнение Имеет быстрое исполнение. Медленное выполнение. Услуги ОС В системе с монолитным ядром ядро ​​содержит службы ОС. В системе на основе микроядра службы ОС и ядро ​​разделены. Выдвижной Расширение монолитного ядра довольно сложное. Микроядро легко расширяется. Безопасность При сбое службы происходит сбой всей системы в монолитном ядре. Если произошел сбой службы, это не влияет на работу микроядра. Персонализация Сложно добавить новые функции в монолитное ядро. Поэтому он не настраивается. Добавление новых функций в микроядро стало проще. Поэтому он более настраиваемый. Код Для написания монолитного ядра требуется меньше кода. Требуется дополнительное кодирование микроядра. Пример Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, Microsoft Windows (95, 98, Me), Solaries, HP-UX, DOS, OpenVMS, XTS-400 и т. д. QNX, Symbian, L4L.inux, Singularity, K42, Mac OS X, Integrity, PikeOS, HURD, Minix и Coyotos.

Самая большая монолитная конструкция в мире | Нареш В | envigblogs

Монолитная архитектура описывает здания, которые вырезаны, отлиты или выкопаны из единого куска материала, исторически сложившегося из скалы.Монолитный скальный храм высечен из единой колоссальной скалы в виде каменных или деревянных храмов, включая украшения на стенах и др. Структуры, высеченные в скале, занимают очень важное место в индийской архитектуре, поскольку эти конструкции были созданы путем резки твердых пород. Большинство вырубленных в скале сооружений были тесно связаны с различными религиями, религиозной деятельностью, прославлением сексуальности и плодородия. Несколько высеченных в скале храмов в Индии принадлежат к самым удивительным достижениям древних культур мира.

Они замечательно изобразили это всемирно известное богатое культурное наследие через высшие древние памятники и прекрасных храмов . Эти величественные высеченные в скале храмы и архитектуры являются одной из достопримечательностей, которую обязательно нужно посетить путешественникам из Индии и других стран. В этой статье прочитайте о популярном и самом большом высеченном в скале храме Индии, храме Кайлаш , чтобы получить незабываемые впечатления.

Кайлаш Мандир (храм), пещеры Эллора, Аурангабад, Махараштра, Индия, считающийся одним из самых колоссальных вековых вырубленных в скале индуистских храмов, образует пещерный храм номер 16 Эллоры, который считается одним из крупнейших скальных храмов. вырезаны пещерные храмовые комплексы мира и отмечены как объект Всемирного наследия ЮНЕСКО.Среди 100 пещер Эллоры для посещения открыты 34 пещеры, из которых храм Кайлаш в форме колесницы считается одним из самых величественных пещерных храмов Индии.

Кайласа Мандир (Храм), пещеры Эллора, Аурангабад, Махараштра, Индия — это сооружение, которое никогда больше нельзя будет построить на земле. Самая большая монолитная структура в мире имеет длину 164 фута, ширину 108 футов и высоту 100 футов. Мандир был вырублен из твердой базальтовой породы и сделан только с помощью долот и молотков.Один из величайших памятников Индии, этот удивительный храм, высеченный из цельной скалы, был построен королем Кришной I в 760 году нашей эры, чтобы представлять гору Кайласа (Кайлаш), обитель Господа Шивы. Они прорыли первые три огромные траншеи в отвесной скале, что привело к удалению 2 00 000 тонн камня с помощью молотка и долота, прежде чем храм смог обрести форму.

В храме, посвященном Господу Шиве , представлены прекрасные архитектурные произведения, в том числе рельефные панели, изображающие два основных индуистских эпоса, а именно Рамаяну и Махабхарату.Они украсили этот пещерный храм резными скульптурами, в том числе богами и богинями из индуистских Пуран, мистическими существами и фигурами , изображающими плодородие и удачу.

В храме есть несколько искусно вырезанных колонн, изображающих сцены из Рамаяны, Махабхараты, а также приключения Господа Кришны. Вы будете восхищаться огромными монолитными колоннами, которые стоят во дворе.

А вот несколько ошеломляющих фактов о храме Кайлас в Эллоре:

· Они сделали храм Кайлас в Эллоре храмом Господа Шивы, чтобы он выглядел как гора Кайлас, мистическая обитель Шивы.

· Храм Кайлаш представляет собой автономный многоэтажный храмовый комплекс.

· Правитель Великих Моголов Аурангзеб пытался разрушить храм Кайлаш, но смог нанести лишь незначительный ущерб, и это не касается основной структуры.

· Скальный храм был вырезан в форме буквы «U» примерно в 50 метрах сзади, и для придания ему формы было удалено около 2 00 000 тонн скалы. Археологи подсчитали, что на завершение строительства храма ушло бы более ста лет.Однако на самом деле на его завершение ушло всего 18 лет. Интересно, что современные инженеры считают невозможным построить такой же храм с использованием современных технологий за 18 лет!

· Я считаю, что храм Кайлаш в Эллоре имеет поразительное сходство с храмом Вирупакша в северной Карнатаке.

Вводы предоставлены Google, Wikipedia, envigblogs.com

Следуйте за мной на Upwork, Fiverr, Reddit, envigblogs

Монолитная архитектура — обзор

4.

6 Выводы и обсуждение

Общая архитектура, описанная в этой главе, расширяет диапазон практичных системных архитектур, создаваемых в линейках продуктов и планах ресурсов предприятия (Keller and Teufel, 1998; Moon, 2007). SAMS обеспечивает эталонную архитектуру для ориентированных на пользователя систем осведомленности и адаптивных систем с особым акцентом на системы управления здравоохранением, а также вносит вклад в архитектуру SAAS для исследований в целом. В то время как линейки продуктов пользовались значительным успехом в ограниченных областях, таких как автомобилестроение (Pohl et al., 2005), подход к относительно монолитной архитектуре с точками вариации не получил развития в более широких областях. Системы ERP тесно связаны со структурой SAAS, поскольку ERPS предоставляет эталонные архитектуры или структуры (Scheer and Habermann, 2000; Moon, 2007), ориентированные на конкретные общие проблемы, хотя модульная структура ERP была мотивирована бизнес-процессами, тогда как архитектуры SAAS более широкая абстракция, применимая к множеству областей (Cheng et al. , 2009; Хюбшер и Макканн, 2008 г.).

Оркестрация в сервис-ориентированных архитектурах (Endrei et al., 2004) также решает проблемы модульности и повторного использования; однако общий подход слабой связи данных имеет тенденцию ограничивать архитектуры услуг композицией обработки транзакций и обработки информации в бизнес-системах. Предлагаемая нами структура архитектуры дополняет предыдущие подходы (Salehie and Tahvildari, 2009; Huebscher and McCann, 2008), открывая перспективу более методичных средств рассуждений о проектировании системной архитектуры на концептуальном уровне или уровне требований пользователя.Архитектура SAMS-SAAS и структура проектирования могут быть синтезированы с архитектурными стратегиями (Bass et al., 2003) и тактиками (Bachman et al., 2003), с концептуальной архитектурой, обеспечивающей структурный дизайн, а также выделяющей проблемы предметной области. Эвристики и метрики стратегий проектирования архитектуры могут усовершенствовать концептуальные архитектуры при анализе компромиссов, чтобы иметь дело с нефункциональными требованиями.

Архитектура, которую мы предлагаем в жанре архитектуры SAAS, следует устоявшимся моделям, таким как MAPEK (IBM, 2004) и CADA (Collect-Analyze-Decide-Act: Cheng et al., 2009), хотя наш подход был больше ориентирован на ориентированные на пользователя системы с участием человека, а не на роботизированные системы и автономные беспилотные транспортные средства, которые мотивировали исследования автономных систем (Huebscher and McCann, 2008). Эта точка зрения отражена в таксономиях датчиков и компонентов интерпретатора, которые проводят новые различия между жестким и программным (дополненным человеком) сбором данных, а также в интерпретаторах, где наш вклад привлекает внимание к более ориентированному на данные анализу системной среды.Таким образом, SAMS в качестве эталонной архитектуры расширяет концепцию архитектур SAAS в сторону различных форм адаптации и анализа, от программного обеспечения до взгляда на системную архитектуру, где петля от осознания к адаптации может включать людей. Хотя мы не обращались напрямую к свойствам «я» вегетативных и адаптивных систем (Kephart and Chess, 2003), мы считаем, что архитектура SAMS добавила новый взгляд на «сотрудничество» в адаптацию, исцеление и защиту. Инструментарий RequMon (Robinson, 2006) связан с нашей работой тем, что он предоставляет ряд адаптируемых мониторов и интерпретаторов, которые могут отслеживать поведение системы в зависимости от конкретных целей.RequMon применялся в нескольких областях электронной коммерции, демонстрируя свои возможности в качестве универсальной адаптируемой архитектуры. Решатель планировщика ИИ, разработанный Dalpiaz et al. (2013), основанный на архитектуре Tropos, также реализует мониторы и интерпретаторы, которые отслеживают соответствие целям (или требованиям) в цикле монитор-диагностика-согласование (проверка цели), компенсация (адаптация). Хотя реализованы компоненты для мониторинга и диагностики изменений контекста, соответствия цели и времени, их решение предоставляет только общий язык моделирования для доставки конкретных приложений, созданных с помощью инструментов рассуждений на основе агентов Tropos и убеждений-решений-намерений (BDI). Были реализованы многие другие инструменты адаптивных систем с самосознанием (см. обзоры Салехи и Тахвилдари, 2009 г.; Хюбшер и Макканн, 2008 г.). Однако, насколько нам известно, ни один из них не включает компоненты, ориентированные на анализ данных (т. е. интеллектуальный анализ данных/текста) и пользовательские интерфейсы для мониторинга и адаптации/обратной связи.

Платформа архитектуры SAMS выдержала проверку приложения при проектировании для повторного использования. Кроме того, он был создан в результате систематического процесса, основанного на экспертном знании аналогий проблем в сочетании со сценарным анализом контекстуальных вариаций.Процесс целевой сегментации в сочетании с анализом сценариев в точках изменения в каждом компоненте предлагает новый подход к проектированию архитектуры. Однако применение в одном тематическом исследовании не дает достаточных доказательств для проверки подхода. Необходимы дальнейшие исследования для применения структуры SAMS в более широких областях повторного использования (например, мониторинг осведомленности и адаптация в учебных и образовательных приложениях). Кроме того, в структуру необходимо добавить больше деталей в подсемействах моделей, таких как общие требования и проблемы проектирования, возможно, связывая их с архитектурными тактиками и стратегиями.

Ценность SAMS и других концептуальных архитектур SAAS может быть реализована несколькими способами. Первый способ — использовать маршрут, описанный в этой главе, в качестве «инструмента для размышлений» и источника проектных знаний, которые можно применять для проектирования общих систем для повторного использования, а также конкретных адаптивных систем с самосознанием. Второй путь для архитектуры SAAS и теории предметной области (Sutcliffe, 2002) состоит в том, чтобы индексировать компоненты с открытым исходным кодом для соответствия требованиям приложений, чтобы можно было найти подходящие компоненты.Компоненты с открытым исходным кодом в настоящее время классифицируются по доменам приложений (Wikipedia, 2013; Sourceforge, 2012), что может препятствовать повторному использованию, поскольку многие компоненты специализированы по доменам. Индексирование может быть расширено за счет использования концептуальных архитектур для реинжиниринга компонентов для более общего и широкого повторного использования. Третий путь может заключаться в реализации концептуальных архитектур в качестве настраиваемых генераторов приложений (Sutcliffe, 2008), чтобы архитектура управляла диалогом проектирования с конечным пользователем для получения достаточного количества деталей для создания конкретных приложений.Вариантами этого пути являются автономные программные инструменты (IBM, 2004; Parekh et al., 2003), которые могут быть применены к множеству существующих систем, чтобы дополнить их самосознанием, адаптацией и возможностями, хотя применение SAAS-автономных наборы инструментов еще предстоит продемонстрировать в промышленных масштабах (Dobson et al., 2010). Потенциальные экономические выгоды для второго и третьего маршрутов значительны, но для реализации таких амбиций необходимы дальнейшие исследования в области архитектурного моделирования и абстракции. Кроме того, экономические преимущества компонентного проектирования архитектур зависят от стандартизации и межкомпонентной совместимости. Стандартизацию компонентов может быть трудно реализовать на динамичном и быстро развивающемся рынке программного обеспечения.

Будущие исследования системных архитектур должны разработать систематический подход к спецификации, который в этой главе сделан в качестве небольшого начального шага. Основная задача состоит в том, чтобы разработать теорию абстракции в архитектуре, определяющую уровень модульности, связанности и обобщения, которые могут быть желательны для целей проектирования и нефункциональных требований.Разбиение проблем приложений на многократно используемые модули и разработка автоматизированных инструментов настройки представляют собой постоянную исследовательскую задачу в области архитектуры программного обеспечения.

Монолитный Против. Микросервисы. Краткое руководство

Программная архитектура — это основа для построения системы, которая может соответствовать различным критериям — техническим, операционным и даже бизнес-критериям. Наличие правильной архитектуры определяет эффективность процесса разработки, а также производительность и масштабируемость конечного продукта.Это также может повлиять на всю компанию и ее будущее, помогая избежать некоторых общих проблем и сократить ненужные расходы. С ростом сложности бизнеса и постоянно меняющимися требованиями к продуктам меняются и тенденции в отношении наиболее часто используемой архитектуры программного обеспечения. В поисках снижения сложности кодовой базы, сокращения времени выхода на рынок и улучшения диагностики ошибок предприятия сталкиваются с общей дилеммой: монолитная или микросервисная архитектура.

Монолитная архитектура считается традиционным способом разработки нескольких приложений по контракту с микросервисами, однако многие также считают ее «устаревшей».Вместо этого в наши дни компании часто обращаются к более универсальному микросервисному подходу, который позволяет им создавать приложения, которые быстрее создавать и развертывать, а также легче тестировать и масштабировать. На самом деле, по данным Lightbend, 60% респондентов уже используют микросервисы в продакшене; при этом IDC также прогнозирует, что к 2022 году 90% всех новых приложений будут создаваться на основе микросервисов.

Крупные компании, такие как Netflix, Amazon и Uber, успешно адаптировали микросервисы, доказав свою эффективность.Однако это не означает, что такой подход подходит для всех компаний. В конце концов, даже эти отраслевые гиганты начинали с монолита и только позже перешли на микросервисы из-за роста своего бизнеса.

Таким образом, вместо того, чтобы слепо следовать рыночным тенденциям, лучше, чтобы компании уделили время оценке того, что лучше всего подходит для их собственного бизнеса. Это может зависеть от множества факторов, таких как продукт или услуга, которую они продают; аудитория, на которую они нацелены; и/или ожидаемого масштаба развития.

Монолитная архитектура

По определению, «монолит» относится к одному вертикальному каменному блоку. Точно так же монолитное приложение — это приложение, состоящее из одной части или одного блока. Это одноуровневая структура, которая обычно содержит три тесно связанных и взаимозависимых модуля: реляционную базу данных, приложение на стороне сервера и пользовательский интерфейс на стороне клиента. Все они действуют как единое целое, поэтому все они должны присутствовать для выполнения кода.Кроме того, любые изменения в одном модуле требуют обновления всего приложения.

Преимущества монолитной архитектуры

Основными преимуществами монолитной разработки приложений, которые позволяют использовать ее по умолчанию, являются следующие:

• Более простая и быстрая разработка. Самым большим преимуществом считается скорость разработки и простота и понятность создания приложения на основе одного кода.Существует широкий спектр доступных инструментов, а также знакомая каждому концепция построения команды разработчиков.
• Простое развертывание. Приложения Monolith считаются простыми в развертывании, так как необходимо выполнить развертывание только один раз — один исполняемый файл или каталог.
• Более простое тестирование и отслеживание ошибок. При меньшем количестве переменных риск того, что что-то пойдет не так, намного ниже, а также легче обнаруживать ошибки, когда все транзакции регистрируются в одном месте.
• Надежность. Поскольку монолитная архитектура является проверенным стандартным методом, она также считается более надежной, чем что-либо новое и, следовательно, более непроверенное.

Недостатки монолитной архитектуры

К сожалению, как только дело доходит до разработки более крупных и сложных приложений, все вышеупомянутые преимущества монолитной архитектуры исчезают, и вместо них появляется множество недостатков.

• Скорость разработки снижается. По мере того, как приложение становится больше из-за того, что его структура тесно связана, его становится все труднее понять и изменить. Даже незначительные изменения требуют обновления всей системы. Более того, по мере увеличения размера кодовой базы IDE начинает замедляться из-за перегрузки, что, в свою очередь, приводит к снижению скорости разработки и времени запуска.
• Масштабируемость ограничена.   Поскольку каждый компонент монолитного приложения не может масштабироваться независимо (при условии, что каждый из них имеет разные требования к ресурсам), по мере того, как приложение становится больше, масштабировать его становится все труднее и труднее.В результате, чем больше людей будут использовать программное обеспечение, тем больше будет проблем с обработкой запросов.
• Вопросы надежности. Из-за того, насколько взаимосвязаны и взаимозависимы компоненты монолитного приложения, даже незначительная проблема приводит к сбою всего приложения.
• Отсутствие гибкости. Когда речь идет о монолитной архитектуре, нет другого выбора, кроме как придерживаться одной технологии, которая может иметь свои ограничения. Внедрение любой новой технологии означало бы переписывание всего приложения, что требует больших затрат и времени. Следовательно, выполнение обновлений является почти невыполнимой задачей, поэтому разработчики не могут извлечь выгоду из недавно выпущенных, более продвинутых фреймворков и языков. Это отсутствие гибкости становится особенно серьезной проблемой, когда используемая в настоящее время структура устаревает.

Архитектура микрослужб

Архитектура микрослужб структурирует приложение как набор небольших независимых служб, взаимодействующих через API.Каждый сервис имеет свою собственную функцию, кодовую базу, процессы, жизненный цикл и базу данных. Это позволяет разрабатывать, развертывать, поддерживать и обновлять каждый из строительных блоков отдельно, не затрагивая остальную часть приложения, в отличие от взаимозависимой монолитной архитектуры. В результате команды разработчиков могут удовлетворять постоянно меняющиеся потребности бизнеса, быстро обновляя каждую службу или создавая новые компоненты приложения вместо того, чтобы перестраивать или повторно развертывать все это целиком.

Преимущества микросервисов

Рост популярности микросервисов можно объяснить следующими основными преимуществами:

• Самостоятельная разработка. Как было сказано выше, каждый сервис может разрабатываться и обновляться независимо от остальных сервисов, что делает процесс намного быстрее и понятнее, по сравнению с тем, чтобы всегда смотреть сразу на всю картину в монолитных приложениях.
• Независимое развертывание. Как и при разработке, развертывание каждой микрослужбы можно выполнять отдельно, без необходимости повторного развертывания всего приложения. Следовательно, для более сложных приложений архитектура микросервисов делает возможным непрерывное развертывание.
• Более быстрый выход на рынок. Поскольку микросервисы буквально означают, что они малы, а над каждым из них индивидуально работают разные команды, они быстро создаются и развертываются, экономя ресурсы компаний и предоставляя своим клиентам новые желаемые продукты за гораздо меньшее время.
• Смешанная технология и эффективное обновление. В приложении микрослужбы каждая служба может быть написана на другом языке без какого-либо влияния на другие службы.Это позволяет разработчикам основывать свой выбор стека технологий на том, что наиболее подходит для конкретной службы, вместо того, чтобы зацикливаться на одном единственном варианте с самого начала проекта, который часто может не работать для некоторых других модулей.
• Устойчивость. Поскольку все службы являются самоизолированными, когда что-то пойдет не так с одной из них, это может представлять угрозу для службы, но это не приведет к отключению всего приложения, в отличие от монолитной архитектуры. Также быстрее найти ошибку в изолированной службе, чем в более крупной монолитной структуре.Более того, такой подход ограничивает ущерб, который разработчики могут нанести ручными ошибками и ошибками.
• Гранулированное масштабирование. То же, что каждую службу можно разрабатывать и обновлять индивидуально, ее также можно отдельно масштабировать в соответствии с ее трафиком. Возможность масштабирования по горизонтали, опять же, помогает сэкономить время, деньги и усилия.

Недостатки микросервисов

Несмотря на то, что при рассмотрении всех вышеперечисленных преимуществ архитектура микросервисов может показаться очевидным выбором, она по-прежнему имеет свою цену и создает серьезные проблемы, которые необходимо учитывать.

• Сложность. Несмотря на то, что автономные службы превосходят более крупные монолитные аналоги, поскольку они более гибкие, легковесные, масштабируемые и могут быть проще в разработке; тот факт, что в одном приложении их могут быть сотни тысяч, приводит к высокой сложности разработки и эксплуатации. Прежде всего, это означает, что необходимо построить, развернуть и отследить такое количество элементов, что может стать огромным объемом работы даже для нескольких команд. Во-вторых, важность межпроцессного взаимодействия между этими командами разработчиков становится очень высокой для решения этих сложностей и создания надежной структуры с самого начала.

Существуют различные автоматизированные решения, такие как Kubernetes, которые призваны упростить задачу, однако каждое такое решение по-прежнему добавляет общую сложность, а также увеличивает накладные расходы, что не всегда оправдано.

• Более сложное развертывание. Развертывание большого количества служб очень сложно, особенно если изменения необходимо внедрить в несколько служб, и обычно требует высокого уровня автоматизации, что очень дорого.Для небольших и менее сложных приложений монолитная архитектура была бы лучшим выбором, в этом случае, как и при развертывании, все можно сделать за один раз.
• Более сложное тестирование. Процесс тестирования микросервисных приложений гораздо менее прост, чем монолитных. Существует гораздо больше кода для проверки, и все сервисы должны взаимодействовать друг с другом, поэтому гораздо сложнее изолировать ошибки, которые приведут к необходимости дополнительной отладки в будущем.
• Производительность. Поскольку сервисы работают независимо, разработчикам необходимо создавать цифровые мосты, которые связывали бы их друг с другом. Концепция взаимодействия служб через запросы между процессами часто приводит к узким местам связи, которые, в свою очередь, вызывают серьезные проблемы с производительностью и задержки в более сложных приложениях.
• Безопасность. Большая экосистема автономных служб, взаимодействующих друг с другом через сетевые протоколы, подразумевает более высокие требования к безопасности, поскольку имеется значительно больше открытых точек доступа.Это означает, что гораздо больше внимания необходимо уделить защите приложения. Однако если в монолитах необходимо защищать только один сервис, то здесь каждый микросервис нужно защищать отдельно, что создает гораздо большую нагрузку.

Один подход не подходит всем

Подводя итог, можно сказать, что каждая программная архитектура имеет свои преимущества и недостатки, которые могут сильно повлиять на успех разрабатываемого решения. Поэтому важно тщательно принять решение о правильной архитектуре с учетом нескольких факторов: решаемой проблемы, масштаба разработки, ожиданий от будущей разработки, а также размера команды и доступного бюджета. .

Обобщая, монолитная архитектура наиболее подходит для:

• Простых, облегченных приложений, требующих лишь ограниченной функциональности
• Стартапов и предприятий, работающих только с небольшой командой и нуждающихся в быстром запуске пробная стадия, частое использование которых не гарантируется

С другой стороны, архитектура микросервисов может быть более подходящей для:

• сложных и развивающихся приложений
• стабильных и проверенных бизнес-концепций с большим трафиком

Есть вопросы об архитектуре микросервисов? Будем рады проконсультировать вас по данному вопросу.Просто свяжитесь с нами или посетите веб-сайт.

Архитектуры управления данными — монолитные архитектуры данных и распределенная сетка данных | Автор: Abraham Enyo-one Musa

Этот пост обязателен к прочтению инженерами-программистами, инженерами данных, учеными, инженерами MLOps, разработчиками программного обеспечения и архитекторами баз данных, заинтересованными в получении дополнительной информации об архитектуре монолитных данных и распределенной сетке данных. Изображение автора

Архитектура управления данными определяет, как организации собирают, хранят, защищают, упорядочивают, интегрируют и используют данные .Хорошая архитектура управления данными обеспечивает ясность в отношении каждого аспекта данных и того, как предприятия могут извлечь максимальную пользу из своих данных для роста бизнеса и прибыльности. И наоборот, плохая архитектура управления данными приводит к несогласованным наборам данных, несовместимым хранилищам данных и проблемам с качеством данных, которые делают данные бесполезными или влияют на способность организации выполнять аналитику, хранение данных (DW) и бизнес-аналитику (BI), особенно большие данные. .

Обычно большинство организаций предпочитают начинать с центральной группы данных и монолитной архитектуры управления данными, в которой все операции с данными выполняются с единой централизованной платформы данных.Несмотря на то, что монолитная архитектура данных сравнительно проста в настройке и может выполнять аналитику и хранение небольших объемов данных без снижения производительности, со временем все становится ошеломляющим. Кроме того, центральная группа управления данными имеет тенденцию становиться узким местом по мере увеличения объема данных и спроса на них.

Представленная Zhamak Dehghani распределенная сетка данных обеспечивает способ согласования и, как мы надеемся, решения проблем, связанных с предыдущими архитектурами данных, которым обычно мешают проблемы стандартизации данных между потребителями и производителями данных.Распределенная сетка данных подталкивает нас к более сильным, гибким, компактным, многофункциональным командам и бизнес-структуре, ориентированной на предметную область. Он сочетает в себе лучшие подходы к управлению данными децентрализованным образом, сохраняя при этом точку зрения «данные как продукт», самостоятельный доступ пользователей, осведомленность о предметной области и управление.

Этот пост поможет читателям понять монолитную архитектуру данных, проблемы, связанные с монолитными архитектурами данных, и то, как распределенная сетка данных может помочь организациям преобразовать свои аналитические данные в продукт и создать масштабируемые, устойчивые и управляемые данными приложения. .Целевая аудитория — инженеры-программисты, инженеры по данным, специалисты по данным, инженеры MLOps, разработчики программного обеспечения и архитекторы баз данных, заинтересованные в получении дополнительной информации об архитектуре монолитных данных и распределенной сетке данных.

Изображение автора

Монолитная архитектура данных — это структура, в которой данные приложений хранятся, преобразуются, обрабатываются, потребляются, управляются и т. д. из единого централизованного хранилища данных. Монолитные архитектуры данных управляются одной крупной командой разработчиков платформы, что подходит для небольших организаций, бизнес-области которых относительно просты и чей ландшафт данных не меняется постоянно, но они создают ряд проблем для развивающихся инженерных групп. Давайте рассмотрим некоторые из этих испытаний.

Первая проблема заключается в том, что монолитная архитектура данных не может бесконечно масштабироваться, а большинство монолитных баз данных вообще не масштабируются автоматически. По мере экспоненциального роста рабочей нагрузки приложений и объема данных монолитная база данных постепенно становится медленной, дорогой и сложной в обслуживании. Возможность использования и согласования вездесущих данных в одном месте, управляемом одной центральной командой, также уменьшается для организаций с быстро и широко меняющимися вариантами использования, несколькими источниками данных и потребителями данных.

Во-вторых, монолитные базы данных часто имеют высокую задержку и высокую пропускную способность, которые естественным образом возникают из-за одновременного чтения и записи базы данных из разных разрозненных команд и методов в приложении. С монолитными архитектурами данных также сложно реагировать на новые потребности, не изменяя весь конвейер данных.

В-третьих, монолитной архитектуре данных не хватает модульности, и она страдает от гомогенизации технологий. Когда монолитная база данных выходит из строя или перестает отвечать на запросы, это влияет на все приложение и останавливает все действия, связанные с базой данных. Кроме того, если инженерные группы вынуждены использовать единую базу данных для приложения, не останется места для инноваций и экспериментов.

В конце концов, монолитная архитектура данных естественным образом приведет к стационарным потребителям данных, отключенным производителям данных и незавершенным инженерным командам, обремененным огромными техническими долгами и изо всех сил пытающимся добиться успеха в гибком мире, где изменения динамичны, а предприятиям необходимо быстро внедрять инновации.

Теперь вы понимаете значение и ограничения монолитной архитектуры данных.Теперь давайте рассмотрим более оптимизированную архитектуру данных, которая в первую очередь решает проблемы, связанные с монолитной архитектурой.

Изображение автора

Сетка распределенных данных сильно децентрализована, рассматривает « данные как продукт, » и поддерживает распределенных, « доменных владельцев данных », ответственных за обработку своих собственных данных продуктов и конвейеров в удобном для пользователя виде, улучшая при этом связь между распределенными данными в разных местах. Во многих отношениях сетка распределенных данных является платформенной версией микросервисов.

Инженерные группы могут легко добиться масштабируемости с помощью распределенной сетки данных, разбив всю архитектуру данных на более мелкие, доменно-ориентированные и более децентрализованные компоненты и задействовав разные команды для управления каждым доменом. Таким образом, масштабирование упрощается по мере увеличения количества вариантов использования, источников данных и разнообразия моделей доступа. Это также позволяет командам создавать масштабируемые приложения, управляемые данными, и эффективно использовать данные для улучшения маркетинговых кампаний, сокращения затрат, оптимизации бизнес-операций и принятия более обоснованных решений.

Распределенная сетка данных обеспечивает большую гибкость, повышенную производительность и автономию для владельцев данных. Распределяя и децентрализуя ответственность среди людей, наиболее близких к данным, распределенная сетка данных снижает скорость чтения/записи в каждой базе данных, способствует инновациям в области данных и снимает нагрузку с инженерных групп по удовлетворению потребностей каждого потребителя данных с использованием единого конвейера данных или хранилище данных. В распределенной сетке данных каждая команда может решать, как собирать, организовывать, хранить и использовать данные.

В-третьих, распределенные сетки данных имеют самообслуживаемую конструкцию «инфраструктура как платформа» и «федеративное управление вычислениями», которая обеспечивает автономию домена и обеспечивает независимый от домена, интероперабельный и универсальный подход к мониторингу и управлению продуктами данных. , стандартизация данных, ведение журналов, оповещение, показатели качества продукции и многое другое. Последствия сбоя базы данных резко снижаются в распределенной сетке данных, и каждая команда может вносить изменения в свою платформу данных, внедрять новые функции и развертывать обновления функций, не изменяя другие хранилища данных.

Изображение автора

Распределенная сетка данных — это не панацея, подходящая для всех организаций и команд. Как вы понимаете, монолитная архитектура данных тоже не исчезнет. Прежде чем переходить от монолитной к распределенной архитектуре данных, организациям необходимо сделать домашнее задание и убедиться, что переход будет мудрым решением для бизнеса.

Вот несколько вопросов, которые организации и их команды должны задать при оценке готовности к переходу на децентрализованную сетку данных:

• Размер группы обработки данных: сколько инженеров данных, аналитиков данных, специалистов по данным и менеджеров по продуктам у нас есть в команде данных?
• Размер данных: Насколько объемны наши данные? С какой скоростью он растет?
• Разнообразие и источники данных: сколько вариантов использования данных и источников у нас есть?
• Узкие места в данных: как часто команда данных занята решением технических проблем (что замедляет внедрение новых продуктов данных и превращает его в узкое место)?
• Время выполнения заказа: Несмотря на рост размера нашей команды, члены каждой команды отключены или им не хватает знаний в предметной области?
• Количество доменов данных: сколько функциональных групп полагаются на наше хранилище данных при принятии решений, сколько продуктов и функций, управляемых данными, у нас есть?
• Управление данными: насколько предпочтительно управление данными для нашей организации? Существует ли политическая борьба за то, кто контролирует

Задавая эти вопросы и оценивая ответы, организации могут определить, лучше ли придерживаться традиционной монолитной архитектуры или перейти на децентрализованную архитектуру. В целом компании с приложениями на основе микросервисов, очень требовательными и сложными требованиями к инфраструктуре данных, большими объемами данных, многочисленными источниками данных и доменами, а также большими группами, которые часто перегружены, получат больше преимуществ от сетки данных. В противном случае я считаю, что децентрализованное решение было бы излишним.

Организациям необходимо принять новую методологию управления данными в масштабе, чтобы расширить и улучшить каждый аспект жизни и бизнеса с помощью данных. Хотя технологические достижения в прошлом касались масштабирования объемов данных и вычислений для обработки данных, они не в состоянии обеспечить масштабирование в других измерениях, таких как распространение источников данных, изменения в ландшафте данных, скорость реагирования на изменения и разнообразие пользователей данных и вариантов использования.

Ячеистая архитектура данных учитывает эти аспекты и обеспечивает новое логическое представление организационных структур и технической архитектуры. Правильно реализованная сетка данных устраняет разрыв между руководителями ИТ и бизнеса, предоставляя им платформу для обеспечения того, чтобы бизнес-стратегия и технологии согласовывались для продвижения бизнеса. Переходя от монолитной архитектуры данных к распределенной сетке данных, организации и инженерные группы могут радикально сократить время выполнения заказов, лучше позиционировать себя для эффективного использования данных для нескольких вариантов использования и создавать масштабируемые приложения, управляемые данными, которые должным образом согласуются с текущими смещается в сторону облачных архитектур и экосистем.

Монолитная или микросервисная архитектура

Выбор правильной архитектуры нашей системы — одно из самых важных решений, которое необходимо принять еще до того, как мы подумаем о том, чтобы начать писать код. Следовательно, этот выбор будет определять следующие решения о языке, фреймворках и библиотеках, которые мы хотим использовать при разработке и обслуживании нашей системы. Цитируя Майкла Килинга («Design It»)

«… Одной отличной архитектуры недостаточно, чтобы гарантировать ошеломительный успех вашего программного обеспечения, но неправильная архитектура почти гарантирует провал.…»

Опираясь на свой личный опыт, я хотел бы поделиться с вами своими наблюдениями, которые могут помочь вам выбрать правильное направление — выбор между микросервисами и монолитом.

Я не хочу углубляться в детали обеих архитектур. Вы можете найти много полезных статей об этом. Тем не менее, я представлю их кратко, чтобы убедиться, что мы находимся на одной странице.

Монолитная архитектура

По определению монолитное приложение является независимым и автономным.Философия дизайна, основанная на подходе, согласно которому приложение может выполнять и завершать каждую бизнес-задачу от начала до конца. То есть, другими словами, мы составляем все в одно целое. С точки зрения разработчика, мы можем запустить одно приложение на одном компьютере, чтобы получить полностью работающее программное обеспечение. Этот подход дает вам следующие преимущества:

• более быстрая разработка
• возможность реализовать полностью транзакционные операции
• простое выполнение сквозного тестирования
• простое совместное использование кода между модулями, классами и т. д., избегая дублирования кода
• простое развертывание
• меньше проблем с безопасностью и сетевой задержкой, чем в случае с архитектурой микросервисов

Архитектура микросервисов

Я думаю, что нет единого определения архитектуры микросервисов. В целом можно сказать, что это стиль, в котором мы структурируем приложение для сбора слабосвязанных и независимых сервисов со своими строго определенными обязанностями. Итак, в отличие от монолита, у нас есть несколько небольших приложений, которые взаимодействуют друг с другом для обработки сложных бизнес-задач и возврата результата операции.Таким образом, эта архитектура имеет следующие преимущества:

• масштабируемость (каждая служба может масштабироваться независимо)
• четкие и прозрачные обязанности каждой службы независимое развертывание каждого сервиса командой, ориентированной на сервис
• снижение сложности бизнес-логики за счет разделения на мельчайшие части, более удобное для понимания

Вам может быть интересно: Как спроектировать архитектуру микросервисов >>

Итак, какое программное обеспечение архитектура лучше всего подходит для вашего решения и вашего бизнеса?

Монолит для начала

Одна из распространенных ошибок при выборе архитектуры для нашего нового проекта — слепое следование трендам. Иногда его результатом является то, что мы решаем использовать что-то, что нам не нужно, или, другими словами, мы пытаемся решить проблемы, с которыми еще не сталкиваемся. Так что, возможно, было бы хорошо рассмотреть монолитный подход для начала и не отказываться от него сразу, даже если мы планируем иметь микросервисную архитектуру в будущем.
Я могу указать здесь несколько наиболее важных с моей точки зрения причин.

Основное внимание уделяется бизнес-логике

Выбор монолита может дать нам лучшее понимание бизнес-домена, что очень важно, когда мы хотим подготовить надлежащий проект архитектуры микросервисов.В то же время мы можем создавать бизнес-ценности и достигать основных бизнес-целей. Я уверен, что заинтересованные стороны останутся довольны. Поэтому мы находимся в очень благоприятной ситуации, когда мы можем убить двух зайцев одним выстрелом.

Это дешевле

Нет необходимости вкладывать столько времени и денег в проектирование архитектуры, исследования, поддержку инструментов и т. д. Вы должны понимать, что архитектура микросервисов требует много дополнительной работы, особенно на начальном этапе.Решения, которые вы примете на этапе проектирования, могут определить будущую работу на долгие годы. Это очень важно — вот почему для этого требуются опыт и знание предметной области.

Более быстрая адаптация

Монолитная архитектура не так сложна, как микросервисы, поэтому подготовка новых разработчиков к полной продуктивности также занимает меньше времени. Можно сказать, что это также устраняет некоторые потенциальные ошибки, которые могут возникнуть в сложных архитектурах (часто допускаемые новыми разработчиками проекта).

Менее болезненный рефакторинг

Когда мы начинаем внедрять нашу бизнес-логику в код, может случиться так, что наша первая мысль окажется не самой лучшей, особенно если мы плохо знакомы с предметной областью. Иногда мы даже не знаем того, чего не знаем. Так что рефакторинг, на мой взгляд, это то, чего не следует избегать или откладывать на потом. Будем откровенны, если мы не сделаем этого сразу, это может случиться не скоро, и мы будем вынуждены работать с вредоносным кодом долгое время.

Если мы решим применить стратегию «сначала монолит», нам следует тщательно спроектировать нашу монолитную архитектуру, уделяя особое внимание модульности в программном обеспечении как на уровне API, так и в отношении того, как хранятся данные. Предполагая, что мы делаем это хорошо, переход на микросервисы должен быть относительно простым.

Итак, когда микросервисы должны вступить в игру?

Я далек от того, чтобы говорить, что микросервисы — единственно правильный путь, по которому нам нужно идти. С моей точки зрения, архитектура микросервисов — это шаблон или, как я писал ранее, стиль, который может помочь справиться с конкретными проблемами.Хороший вопрос был бы здесь: Хорошо, но когда мы должны его использовать? В этом разделе я попытаюсь ответить на него, но сначала позвольте мне представить некоторые проблемы, которые может решить архитектура микросервисов.

Снижение сложности системы

Со временем наша система может стать очень сложной и очень сложной в обслуживании. Компиляция, запуск, разработка и тестирование такой системы может занять много времени, а, как мы знаем, время — деньги. Таким образом, разумным решением здесь было бы разбить его на более мелкие, более понятные, слабо связанные части.Так что, как вы можете догадаться, микросервисы были бы правильным выбором. Итак, цитируя Мартина Фаулера

«…даже не рассматривайте микросервисы, если у вас нет системы, которая слишком сложна для управления как монолита…»

Использование различных технологий

У каждой технологии есть свои плюсы и минусы. Таким образом, это может привести нас к выводу, что одну проблему лучше решать с помощью одной технологии, а другую — с помощью другой. Вы можете сказать: «О, спасибо, капитан очевидно», но, пожалуйста, подумайте над этим.Сколько раз вы могли бы реализовать что-то лучше, используя другой инструмент? Как часто вы создаете обходные пути только для удовлетворения требований технологии, которой вы ограничены? В микросервисной архитектуре такого ограничения нет. Каждый микросервис мы разрабатываем самостоятельно, что дает вам возможность выбрать лучший инструмент для решения поставленной задачи.

Разделение обязанностей в большой команде

Мне нравилось быть частью небольшой команды разработчиков и большой в моей карьере.Итак, основываясь на своем личном опыте, могу сказать, что микросервисный подход гораздо лучше работает в командах с большим количеством участников. Разделить обязанности намного проще (иногда это происходит естественным образом), в результате чего работа разработчиков может выполняться одновременно, а сдача/реализация может быть выполнена намного быстрее. Конечно, позиция архитектора решения в данном случае имеет решающее значение. Мы должны помнить, что нам нужен кто-то, кто понимает и поддерживает систему в целом.
Так что, если вам нужно решить упомянутые проблемы или вам придется сделать это в ближайшее время, архитектура микросервисов может быть правильным выбором.Однако имейте в виду, что без глубоких знаний предметной области и опыта работы с такой архитектурой будет сложно создать надлежащий дизайн архитектуры микросервисов.

Выводы

Лично я всегда пытаюсь найти решение, которое соответствует моим потребностям — ни больше, ни меньше. На мой взгляд, мы должны найти правильный баланс: охватить все бизнес-кейсы и предсказать поведение, не пытаясь быть предсказателем судьбы в долгосрочной перспективе. Я все еще помню, что проектирование архитектуры — это процесс, который продолжается до тех пор, пока работает приложение/система.Следуя этому, мы всегда должны готовить дизайн, открытый для изменений.

Время, потраченное на выбор и проектирование архитектуры, я рассматриваю как необходимое вложение. Вы должны будете нести эти расходы, так или иначе. В начале проекта (до начала реализации) или позже, но как говорится «чем больше вникаешь, тем сложнее становится».

Нужна помощь в разработке архитектуры программного обеспечения, внедрении микросервисов или масштабировании ваших систем?
Мы можем помочь! Свяжитесь с нами.

Руководство архитектора по методам монолитного строительства

Просмотрите доску вакансий Architizer и подайте заявку на вакансию в области архитектуры и дизайна в некоторые из лучших фирм мира. Нажмите здесь, чтобы подписаться на нашу рассылку вакансий.

Монолитные здания исторически использовались для передачи постоянства, власти, законности и долговечности. Таким образом, масса в форме здания является как символом более широких социальных идеалов, так и эстетическим выбором. Современные технологии, однако, позволили архитекторам более дешево и быстро построить солидное здание, что вызывает вопрос: какова ценность действительно массивного здания в нашей архитектурной культуре сегодня?

В этой коллекции рассматриваются различные методы массивного строительства, включая монолитный бетон, утрамбованную землю, уложенные друг на друга монолитные камни и блоки каменной кладки, все из которых используют определенные несущие материалы.

© Архитекторы Мелл Лоуренс

© Архитекторы Мелл Лоуренс

© Архитекторы Мелл Лоуренс

Бетонная студия от Mell Lawrence Architects, Остин, Техас, США

Дизайн студии для творческой семьи — игра двойственности; тяжесть бетона с прозрачностью стекла, твердость стены с мягкими краями пейзажа. Эта небольшая конструкция полностью состоит из монолитного бетона, в котором использовалась нестандартная опалубка для создания повторяющейся внешней текстуры.

© автотроф

© автотроф

© автотроф

Современные руины , автотроф, Санта-Фе, Нью-Мексико, США

Использование технологии строительства из утрамбованной земли, эта частная резиденция отсылает к руинам, прочно построенным много лет назад, но сохранившимся до наших дней. В массивной форме размещены вспомогательные компоненты проекта, а обветренная сталь отмечает жилые помещения.

© ХАРКИТЕКТЕС

© ХАРКИТЕКТЕС

© ХАРКИТЕКТЕС

ДОМ 1101 компании HARQUITECTES, Сан-Кугат-дель-Вальес, Испания

В этом доме используется двойная каменная конструкция стены из несущего кирпича, окрашенного в натуральный красный цвет снаружи и окрашенный в белый цвет внутри.Кубические формы дома соединены вольготными теплицами, которые могут полностью открываться наружу или закрываться от непогоды.

© Роланд Хальбе

© Роланд Хальбе

© Роланд Хальбе

Трюфель от Ensamble Studio, Коста-да-Морте, Испания

Это небольшое убежище, охватывающее слои земли, сделано из неармированного бетона, который был сформирован путем насыпания грунта снаружи и тщательно уложенных тюков сена в качестве заполнителей для внутреннего объема.Затем сено убрали, а почву перераспределили, не оставив материальных отходов.

© Адриа Гула

© Адриа Гула

© Адриа Гула

Дом 1014 компании HARQUITECTES, Гранольерс, Испания

Этот проект расположен в историческом центре города и поэтому очень чувствителен к масштабу и существующему контексту. Сохраняя исторический каменный фасад, эта реконструкция контрастирует с существующей тканью с несущими кирпичными стенами, такими же прочными, как и их предшественники.

Приморская библиотека компании Vector Architects, Хэбэй Шэн, Китай

Легко сделать что-то, что будет тяжелым, выглядеть тяжелым.