认识达内从这里开始

随着互联网的不断发展，越来越多的人都在学习计算机编程开发技术，而今天我们就通过案例分析来了解一下，实现软件架构设计的步骤都有哪些。

1、确定业务重要性

由于不同系统所服务的业务的重要性是不一样的，通常采用恢复时间目标(Recovery Time Objective，RTO)来确定，也就是该业务可以允许系统服务中断长的时间有多长。

对于业务和用户来说，当然希望系统服务完全无中断，但是要实现完全无中断，所需要的架构成本会非常高，这个成本不光是次采购服务器的建设成本，还有系统将来运行过程中，所有服务器的运行和维护成本。所以，架构设计不求“好”，只求合适。在每个项目立项时或系统开发前，业务都需要评估他们的RTO，然后架构设计师选择与RTO匹配的设计。

比如，重要的业务，不允许任何服务中断的，其RTO就是0，在架构设计上必须采纳同机房内服务器的“双活”或“多活”，机房间的灾备方案也应该是“双活”或能实现自动的故障切换，机房间的数据是完全同步的，实现单台服务器故障或机房间的切换对业务影响低。当然，这套方案的成本高。

如果业务的RTO是4个小时，也就是允许系统服务中断时间长的时间不超过4个小时，在架构设计上可以采纳同机房内服务器的故障切换，机房间的灾备方案可以是“双活”或自动的故障切换。如果业务的RTO是8个小时，在架构设计上可以采纳同机房内的故障切换，机房间的灾备设计可以是手动的故障切换。

2、收集非功能性需求

这里主要围绕着系统所需要支撑的业务量、并发用户数、系统响应要求，以及未来可预见的业务量和用户数的增长，确定硬件配置方案。CPU配置可以参考SPEC值，也就是“跑分”。

如果是现有硬件因业务增长而升级，需要收集现有硬件各种运行指标，如CPU、内存、存储等的使用情况，来确定当前负载，并以此为基础推算升级后的硬件指标。

架构设计

就是画图了。

业务与用户都期望IT系统的服务是连续的，不会因故障而中断服务。要满足这一要求，在架构设计上，必须考虑避免单点故障导致整个系统的服务中断，也就是鸡蛋不能放在一个篮子里的道理。可以想象，如果一个IT系统只部署在一台服务器上，那么只要这台服务器出现故障，服务就会中断。

应对这种情况，有两种方案：

故障转移(Failover)——把系统部署到两台服务器，其中一台服务器是主服务器，所有用户请求默认发到这台服务器;另一台服务器是备用服务器。一旦主服务器出现故障，所有用户请求切换到备用服务器，继续提供服务，为修复主服务器故障争取时间。

双活或多活(onsite resilience)——把系统部署到两台服务器，并把用户的请求均衡地分配给这两台服务器分别处理，那么不光系统的处理能力提升了，而且即使其中一台服务器出现故障，另一台服务器依然可以支撑服务，处理用户请求，这种设计叫“双活”。如果是通过多台服务器来实现这种设计，就叫“多活”。

这两套方案均可避免单点故障，但成本是不一样的。在故障转移方案中，备用服务器是应急用的，其配置可以低于主服务器，而在“双活”和“多活”的方案中，所有服务器的配置应该一致，所以从成本上看，故障转移 < 双活 < 多活。同等服务器配置的情况下，从业务处理能力上看，多活 > 双活 > 故障转移。所以，采取何种方案，需要结合业务的关键程度、性能要求、成本等综合考虑。

以上是从服务器的角度来考虑的。放置服务器的机房也会出现故障，比如当地震、海啸、水灾、火灾、断电、雷击等灾难发生时，可能会出现整个机房无法工作的情况，从而导致企业的所有IT系统无法提供服务。要避免这种情况，很多企业都会建设灾备机房，这也是监管机构对某些行业的硬性要求。

对于灾备机房，一般要求“同城异地”，也就是主机房和灾备机房在同一城市的不同地点，需要有一定的物理距离。更高的要求有“两地三中心”，也就是在“同城异地”的基础上，还需要在另外一座城市配置一个机房。

在架构设计上，也要考虑从主机房切换到灾备机房的方案。前面提到故障切换、“双活”和“多活”的思路同样可以运用到机房的灾备设计上。主机房与灾备机房之间的数据也需要同步，确保切换后，业务可以延续。

架构设计师需要充分了解各种硬件资源的配置、适应场景和处理能力(如果公司是自建机房，强烈建议对各种种类的硬件资源进行标准化。比如Linux服务器，有统一的品牌、型号和OS版本，有多个配置选项，从而提供同构的资源，简化管理，统一架构设计师的知识库，减轻架构设计师的认知负担，降低采购成本，降低机房的繁杂性。云服务商也是走这个策略的。)。

架构设计过程中，设计者需要和系统设计师、系统负责人充分了解系统设计、功能、特性和上下游系统关系。整个过程中，要保持沟通，小步推进，确保做出来的设计是得到一致认可的。

架构设计的输出包括架构设计图以及详细的硬件资源清单，资源清单包含网络、服务器、存储、中间件、数据库等的具体类型和配置。将来将按照这份清单来获取硬件资源。

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