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异步工作流体系结构的选择[大全]

第一篇:异步工作流体系结构的选择[大全]异步工作流体系结构的选择简介在行业应用程序中的许多进程并非都能够即时执行。例如,验证信用卡在某些时候就需要十秒钟的时间。在本地商店排队的时候,十秒钟过得很快;但在电子商务领域,十秒钟却非常漫长。如果Web站点或其他应用程序闲置这么长时间去等待对客户的信用卡进行验证,那么处理大量并发用户的能力将大大降低。因此,对于运行时间相对较长的进程而言,无论它们需要十秒还是需要十天,都应当断开与应用程序的连接而以异步方式运行。以异步方式运行某个进程意味着,发出该调用的系统并不需要等待该请求执行完毕;请求发出之后,调用就立即返回。这种处理方式有许多优点,但最主要的结果是,它切断系统中不同进程之间的连接,让它们以不同的速度运行。一套断开连接的、或者去耦的系统有助于在分布及伸缩方面取得最大的灵活性。定单处理系统从Web站点或其他公司等外部来源接收定单,它最适合于采用异步处理方式。如果对这样的系统进行了去耦处理,在传入的定单量很大时定单会堆积起来,但进程的其余部分不需要一定按同样的速度进行操作。前端系统可以尽快地接收定单,而此进程的其余部分可以在定单量较少时追赶上来。在系统组件之间采用异步连接方式能够产生均匀效果,将变换不定的输入流转换为一致的请求流程进行处理。如果不在某种程度上使用异步处理,任何电子商务应用程序都不可能正常发挥作用,因此,对这种体系结构很少有异议,但是们仍有必要讨论其积极方面和消极方面。异步处理的优点异步体系结构的主要优点包括:前端进程(通常是Web页)响应更快,客户会认为这是一个运行速度较快的系统提供了用来提出负载平衡请求的简单方式提供了容错能力2.1支持断续连接的系统其中的每个优点都是通过异步模式对应用程序中不同部分进行去耦处理的结果。要让某个进程具有异步特点,就必须建立某种形式的队列来保存挂起的请求,该进程中的每一个步骤都只能与这些中间队列进行通信,而不能直接与其上一步或下一步进行通信。图1.利用队列实现去耦操作2.2更快的响应时间第一个优点,即更快的响应时间,是由于客户(可能是正在访问Web站点的某个人,也可能是另一个公司的计算机系统)不需等待任何定单处理过程开始进行的结果。在同步系统中,用户在整个操作(例如提交定单)结束之后才得到响应。图2.同步操作的累积滞后时间在异步系统中,提交定单之后,客户的延迟时间仅仅是将该定单传递给进程中的下一步所花费的时间。在某种程度上,这样的更快响应时间只是一种假象,因为客户收到响应时该进程并未真正完成,但客户不需要再等待了,这是重要的优点。图3.在异步模式中滞后时间缩短2.3负载平衡在接收高流量通信的系统中,人们常常希望将负载分布到多台服务器上,并且还希望根据需要调整这种分布以适应计算机数量的变化。有多种不同的方法处理系统的负载平衡问题,但异步处理所要求的基础体系结构能够在不增加额外软件的情况下轻松地提供灵活的负载平衡能力。如上所述,在异步系统中,需要某种形式的中间存储或队列来存储步骤之间的请求。当一份定单完成了某步骤中的进程工作时,它就被放到队列中等待进行下一步进程。当下一个步骤准备好处理另一份定单时,它就从这种挂起请求列表中抓取一份定单。要完成这样的系统中负载平衡的实施,只需要增加计算机的数量,由它们处理挂起列表中对步骤B的请求。图4.在处理步骤B的节点群集之间实现负载平衡采用中间队列之后,在负载平衡和可伸缩性方面都获得了很大的灵活性。在该系统的前端或后端都可以放置任意数量的计算机,而且这种灵活性适应于任何一个进程步骤。可以在每一个步骤中使用适当数量的硬件对系统的性能进行微调,也可以在一台计算机上将多个步骤结合在一起进行处理。2.4容错能力异步体系结构可以让系统具有容错能力,这样,即使在进程中出现中断,整个系统也不会崩溃。对灵活的负载平衡提供支持的功能同时也就是对容错能力提供支持的功能。如果某个软件或硬件故障删除了某个进程步骤,请求执行该步骤的那些挂起请求就在队列中等候直至该服务被恢复。这对进程中先前的步骤并不产生什么实际的影响,尽管总体进程时间可能由于故障而延长。如果遵循了上一节关于负载平衡所讨论的技术,很可能仅仅减缓某一步骤的进程,但并不会停止。同样的功能也可以通过使用群集方式来提供;群集可以在不进行任何负载平衡工作的情况下提供故障转移能力。图5.异步系统能够容忍一个或多个节点出现故障在负载平衡的系统中,处理同一步骤的其他服务器可以继续从队列中截获请求;如果各服务器都已经以接近峰值的状态运行,整个系统的性能将下降。注意尽管采用请求队列可以提供容错能力,但队列本身可能成为关键的故障点。用于确保这些队列可靠性的方法依赖于实施队列时所采用的特定技术,但一般都涉及故障转移群集以及将信息写入某个永久性的存储设备中,例
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