자바에서 분산 시스템을 건축합니다

필요한 경우에만 REST 또는 GRPC와 같은 동기식 방법을 사용하여 확장 성 및 결함 공차를 위해 Kafka 또는 RabbitMQ와 같은 비동기 통신을 선택하십시오. 2. 서비스 검색, 구성 관리, 회로 차단기 및 API 게이트웨이를위한 스프링 부팅 및 스프링 클라우드를 사용하여 마이크로 서비스를 구축하십시오. 3. 이벤트 소싱, CQRS 및 Sagas를 채택하여 CAP 정리 설계를 통해 2 단계 커밋을 피하고 서비스 당 전용 데이터베이스를 할당합니다. 4. 구조화 된 로깅, 마이크로 미터가있는 메트릭, OpenTelemetry 또는 Jaeger를 통한 분산 추적, 건강 검사 및 회복, 시간 초과 및 Bulkhead와 같은 탄력성 패턴을 통한 탄력성 및 관찰 가능성을 보장하십시오. 5. Docker를 사용하여 배포하고 Kubernetes로 오케스트레이션하고 컨테이너의 JVM 설정을 조정하고 기본 이미지 용 Graalvm을 고려하여 시작 및 리소스 효율성을 향상시킵니다. 6. TLS와의 서비스 간 통신을 안전하고 KeyCloak 또는 OKTA를 통해 OAUTH2 또는 JWT를 사용하여 인증하고 Vault 또는 Kubernetes 비밀을 사용하여 비밀을 관리하여 최소한의 특권 원칙을 준수합니다. 요컨대, Java는 올바른 도구와 패턴을 활용할 때 강력한 분산 시스템을 활성화하여 느슨한 커플 링, 탄력성, 관찰 가능성 및 자동화를 강조하여 확장 가능하고 유지 관리 가능한 아키텍처를 구축합니다.

Java에 분산 시스템을 구축하는 것은 도전이자 기회입니다. Java의 성숙한 생태계, 강력한 동시성 지원 및 풍부한 라이브러리 세트는 확장 가능하고 탄력적이며 유지 관리 가능한 분산 응용 프로그램을 개발하기위한 확실한 선택입니다. 그러나 분산 컴퓨팅 (네트워크 대기 시간, 부분 실패, 일관성 트레이드 오프)의 복잡성은 사려 깊은 아키텍처를 반영합니다.

Java에서 분산 시스템을 설계 할 때 고려해야 할 주요 측면은 다음과 같습니다.

1. 올바른 통신 모델을 선택하십시오

분산 시스템에서 서비스는 네트워크 경계에서 통신해야합니다. Java는 여러 통신 패턴을 지원합니다.

• 동기식 (HTTP/REST, GRPC) :

  • HTTP를 통해 휴식은 간단하고 널리 채택됩니다. Spring Boot 또는 Micronaut 와 같은 프레임 워크를 사용하여 Restful API를 노출시킵니다.
  • GRPC는 프로토콜 버퍼로 더 나은 성능을 제공하고 스트리밍을 지원합니다. 저도가 낮은 고 처리량 서비스에는 GRPC-Java를 사용하십시오.

• 비동기식 (메시지 대기열, 이벤트 스트리밍) :

  
  • 분리 된 탄력적 의사 소통을 위해 Apache Kafka , RabbitMQ 또는 ActiveMQ를 사용하십시오.
  • Kafka는 이벤트 중심의 아키텍처 및 실시간 데이터 파이프 라인에 이상적입니다.
  • 이러한 시스템의 Java 클라이언트는 성숙하고 문서화되어 있습니다.

팁 : 확장 성과 결함 공차에 대한 비동기 통신을 선호합니다. 동기식 호출은 단단한 커플 링 및 캐스케이드 고장을 만들 수 있습니다.

2. 스프링 부트 및 스프링 클라우드로 마이크로 서비스를 활용합니다

Spring Boot는 서비스 생성을 단순화하는 반면 Spring Cloud는 분산 시스템 문제를위한 도구를 제공합니다.

• 서비스 발견 : 유레카 또는 영사를 사용하여 서비스가 서로 동적으로 찾을 수 있습니다.
• 구성 관리 : 스프링 클라우드 구성 또는 해시 코프 볼트 로 구성을 중앙 집중화합니다.
• 회로 차단기 : Resilience4J 또는 Hystrix 로 탄력성을 구현합니다 (감가 상각되었지만 여전히 사용 중).
• API 게이트웨이 : Spring Cloud Gateway를 사용하여 경로, 필터 및 보안 요청을 보장합니다.

이 스택은 보일러 플레이트를 줄이고 개발을 가속화하면서 모범 사례를 홍보합니다.

3. 상태 및 데이터 일관성을 처리하십시오

분산 시스템은 CAP 정리에 직면 해 있습니다. 일관성, 가용성 및 파티션 허용 오차는 한 번에 모두 가질 수 없습니다. 그에 따라 디자인 :

• 복잡한 도메인에는 이벤트 소싱 및 CQR을 사용하십시오 .

  • 상태 변경을 이벤트로 저장합니다 (예 : 축삭 프레임 워크 ).
  • 해체는 성능과 확장 성을 읽고 씁니다.

• 분산 거래 :

  • 차단 및 성능 문제로 인해 2 단계 커밋 (2PC)을 피하십시오.
  • Sagas를 선호합니다 - 실패에 대한 보상 조치가있는 일련의 지역 거래.

• 서비스 당 데이터베이스 :

  • 각 서비스는 데이터를 소유합니다. Debezium을 사용하여 변경 사항을 캡처하고 이벤트를 통해 전파하십시오.

4. 탄력성과 관찰 가능성을 보장합니다

분산 시스템은 관찰 가능하고 자체 치유해야합니다.

• 로깅 : 로그 백 또는 로그 4J2 와 함께 구조화 된 로깅을 사용하고 Elk 또는 Loki 와 함께 로그를 집계하십시오.
• 메트릭 : 마이크로 미터를 통해 메트릭을 노출시키고 Prometheus 또는 Datadog 로 배송합니다.
• 추적 : 분산 추적과 함께 OpenTelemetry 또는 Jaeger를 사용하여 서비스 전체의 요청을 추적합니다.
• 건강 검사 : 구현 /health 종점 (Spring Boot Actuator가 잘 수행합니다).

또한 탄력성 패턴을 적용하십시오.

• 지수 백 오프로 다시 시도하십시오
• 원격 통화에서 타임 아웃
• 고장을 분리하기위한 벌크 헤드

5. 컨테이너 및 오케스트레이션으로 배치 및 스케일

자바 앱은 컨테이너에서 잘 작동합니다.

• Docker와 함께 컨테이너 화하십시오 .
• 오케스트레이션에는 스케일링, 롤링 업데이트, 서비스 검색 및 자체 치유에 Kubernetes를 사용하십시오.
• 컨테이너 환경에 대한 JVM 설정을 조정하십시오 (예 : -XX: UseContainerSupport 및 설정 메모리 제한).

기본 이미지의 Graalvm을 고려하여 시작 시간과 메모리 사용을 줄이십시오 - 빠른 스케일링 요구가있는 서버리스 또는 마이크로 서비스의 경우.

6. 서비스 전반의 보안

보안은 나중에 생각할 수 없습니다.

• 모든 서비스 간 통신에 TLS를 사용하십시오.
• OAUTH2 또는 JWT 로 인증하십시오.
• KeyCloak 또는 Okta 로 인증을 중앙 집중화하십시오.
• Vault 또는 Kubernetes의 비밀을 사용하여 최소 특권의 원칙을 적용하고 비밀을 보호하십시오.

요컨대, Java는 올바른 도구 및 건축 패턴과 결합 될 때 분산 시스템을위한 강력한 플랫폼으로 남아 있습니다. 느슨한 커플 링, 탄력성, 관찰 가능성 및 자동화에 중점을 둡니다. 생태계, 특히 스프링, 마이크로 미터, 카프카 및 Kubernetes 통합은 기능적 일뿐 만 아니라 규모가 유지 될 수있는 시스템을 구축 할 수 있습니다.

기본적으로 더 많은 코드를 작성하는 것이 아니라 올바른 구성 요소를 현명하게 조정하는 것입니다.

위 내용은 자바에서 분산 시스템을 건축합니다의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!