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REL04-BP02 Lose gekoppelte Abhängigkeiten implementieren
Abhängigkeiten etwa zwischen Warteschlangensystemen, Streaming-Systemen, Workflows und Load Balancern sind lose gekoppelt. Eine lose Verkoppelung hilft, das Verhalten einer Komponente von anderen Komponenten zu isolieren, die von ihr abhängig sind. Dies verbessert Resilienz und Agilität.
Die Entkopplung von Abhängigkeiten wie Warteschlangensystemen, Streaming-Systemen und Workflows trägt dazu bei, die Auswirkungen von Änderungen oder Ausfällen auf ein System zu minimieren. Durch diese Trennung wird das Verhalten einer Komponente von Auswirkungen auf andere, die von ihr abhängig sind, isoliert und so die Widerstandsfähigkeit und Agilität verbessert.
In eng gekoppelten Systemen können Änderungen an einer Komponente Änderungen an anderen Komponenten erforderlich machen, die von ihr abhängen, was die Leistung aller Komponenten beeinträchtigt. Die lose Verkopplung unterbricht diese Abhängigkeit, sodass abhängige Komponenten nur die versionierte und veröffentlichte Schnittstelle kennen müssen. Die Implementierung einer losen Verkopplung zwischen Abhängigkeiten isoliert einen Ausfall. So wird verhindert, dass er sich auf andere Komponenten auswirkt.
Die lose Verkoppelung ermöglicht Ihnen, einer Komponente zusätzlichen Code oder Features hinzuzufügen und gleichzeitig das Risiko für Komponenten zu minimieren, die von ihr abhängig sind. Sie ermöglicht auch eine granulare Ausfallsicherheit auf Komponentenebene, bei der Sie die zugrunde liegende Implementierung der Abhängigkeit aufskalieren oder sogar ändern können.
Um die Ausfallsicherheit durch lose Verkopplung weiter zu verbessern, legen Sie Komponenten-Interaktionen nach Möglichkeit als asynchron fest. Dieses Modell eignet sich für jede Interaktion, bei der keine sofortige Antwort benötigt wird, sondern die Bestätigung ausreicht, dass eine Anfrage registriert wurde. Es umfasst eine Komponente, die Ereignisse generiert, und eine andere Komponente, die sie konsumiert. Die beiden Komponenten werden nicht durch direkte point-to-point Interaktion integriert, sondern normalerweise über eine dauerhafte Zwischenspeicherschicht, z. B. eine SQS Amazon-Warteschlange, eine Streaming-Datenplattform wie Amazon Kinesis oder AWS Step Functions.
Abbildung 4: Abhängigkeiten etwa zwischen Warteschlangensystemen und Load Balancer sind lose gekoppelt
SQSAmazon-Warteschlangen und AWS Step Functions sind nur zwei Möglichkeiten, eine Zwischenschicht für lose Kopplung hinzuzufügen. Eventgesteuerte Architekturen können auch AWS Cloud mithilfe von Amazon erstellt werden EventBridge, wodurch Kunden (Event-Produzenten) von den Diensten, auf die sie angewiesen sind (Event-Konsumenten), abstrahieren können. Amazon Simple Notification Service (AmazonSNS) ist eine effektive Lösung, wenn Sie Push-basiertes Messaging mit hohem Durchsatz benötigen. many-to-many Mithilfe von SNS Amazon-Themen können Ihre Publisher-Systeme Nachrichten zur parallel Verarbeitung an eine große Anzahl von Abonnenten-Endpunkten fächern.
Warteschlangen bieten zwar mehrere Vorteile, doch Anfragen, die älter als ein Schwellenwert sind (oft Sekunden), sollten in den meisten harten Echtzeitsystemen als veraltet betrachtet (der Client hat aufgegeben und wartet nicht mehr auf eine Antwort) und nicht verarbeitet werden. Auf diese Weise können stattdessen neuere (und wahrscheinlich noch gültige Anfragen) verarbeitet werden.
Gewünschtes Ergebnis: Wenn Sie lose gekoppelte Abhängigkeiten implementieren, können Sie die Fehlerfläche auf Komponentenebene minimieren, was die Diagnose und Lösung von Problemen erleichtert. Außerdem vereinfacht es die Entwicklungszyklen, da die Teams Änderungen auf modularer Ebene implementieren können, ohne die Leistung anderer Komponenten, die davon abhängen, zu beeinträchtigen. Dieser Ansatz ermöglicht eine Aufskalierung auf Komponentenebene auf Grundlage des Ressourcenbedarfs sowie der Auslastung einer Komponente und trägt so zur Kosteneffizienz bei.
Typische Anti-Muster:
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Bereitstellen eines monolithischen Workloads.
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Direkter Aufruf APIs zwischen Workload-Stufen, ohne dass ein Failover oder eine asynchrone Verarbeitung der Anfrage möglich ist.
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Enge Verknüpfung mithilfe gemeinsam genutzter Daten. Lose gekoppelte Systeme sollten die gemeinsame Nutzung von Daten durch gemeinsam genutzte Datenbanken oder andere Formen der eng gekoppelten Datenspeicherung vermeiden, da dies wieder zu einer engen Verknüpfung führen und die Skalierbarkeit behindern kann.
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Gegendruck wird ignoriert. Ihr Workload sollte in der Lage sein, die eingehenden Daten zu verlangsamen oder zu stoppen, wenn eine Komponente sie nicht mit der gleichen Geschwindigkeit verarbeiten kann.
Vorteile der Nutzung dieser bewährten Methode: Eine lose Verkoppelung hilft dabei, das Verhalten einer Komponente von anderen Komponenten zu isolieren, die von ihr abhängen, wodurch die Resilienz und Agilität erhöht werden. Fehler in einer Komponente sind von anderen isoliert.
Risikostufe, wenn diese bewährte Methode nicht eingeführt wird: Hoch
Implementierungsleitfaden
Implementieren lose gekoppelter Abhängigkeiten. Es gibt verschiedene Lösungen, mit denen Sie lose gekoppelte Anwendungen erstellen können. Dazu gehören Dienste für die Implementierung vollständig verwalteter Warteschlangen, automatisierter Workflows, die Reaktion auf Ereignisse und APIs vieles mehr, die dazu beitragen können, das Verhalten von Komponenten von anderen Komponenten zu isolieren und so die Widerstandsfähigkeit und Agilität zu erhöhen.
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Erstellen Sie ereignisgesteuerte Architekturen: Amazon EventBridge hilft Ihnen beim Aufbau lose gekoppelter und verteilter ereignisgesteuerter Architekturen.
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Implementieren Sie Warteschlangen in verteilten Systemen: Sie können Amazon Simple Queue Service (AmazonSQS) verwenden, um verteilte Systeme zu integrieren und zu entkoppeln.
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Komponenten als Microservices containerisieren: Microservices
ermöglichen es Teams, Anwendungen zu erstellen, die aus kleinen unabhängigen Komponenten bestehen, die über klar definierte Kanäle kommunizieren. APIs Amazon Elastic Container Service (AmazonECS) und Amazon Elastic Kubernetes Service (AmazonEKS) können Ihnen helfen, schneller mit Containern zu beginnen. -
Verwalten Sie Workflows mit Step Functions: Mit Step Functions
können Sie mehrere AWS Services zu flexiblen Workflows koordinieren. -
Nutzen Sie die Messaging-Architekturen Publish-Subscribe (Pub/Sub): Amazon Simple Notification Service (AmazonSNS) ermöglicht die Nachrichtenzustellung von Verlagen an Abonnenten (auch bekannt als Produzenten und Verbraucher).
Implementierungsschritte
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Komponenten in einer ereignisgesteuerten Architektur werden durch Ereignisse ausgelöst. Ereignisse sind Aktionen, die in einem System stattfinden, z. B. wenn ein Benutzer einen Artikel in den Warenkorb legt. Wenn eine Aktion erfolgreich ist, wird ein Ereignis erzeugt, das die nächste Komponente des Systems auslöst.
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Verteilte Nachrichtensysteme haben drei Hauptbestandteile, die für eine warteschlangenbasierte Architektur implementiert werden müssen. Sie umfassen Komponenten des verteilten Systems, die Warteschlange, die für die Entkopplung verwendet wird (verteilt auf SQS Amazon-Servern), und die Nachrichten in der Warteschlange. Ein typisches System hat einen Produzenten, der die Nachricht in die Warteschlange einstellt, und einen Verbraucher, der die Nachricht aus der Warteschlange empfängt. Die Warteschlange speichert Nachrichten aus Redundanzgründen auf mehreren SQS Amazon-Servern.
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Wenn Microservices gut genutzt werden, verbessern sie die Wartbarkeit und die Skalierbarkeit, da lose gekoppelte Komponenten von unabhängigen Teams verwaltet werden. Sie ermöglichen zudem die Isolierung von Verhaltensweisen auf eine einzelne Komponente im Falle von Änderungen.
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Mit können AWS Step Functions Sie unter anderem verteilte Anwendungen erstellen, Prozesse automatisieren und Microservices orchestrieren. Die Orchestrierung mehrerer Komponenten in einem automatisierten Workflow ermöglicht es Ihnen, Abhängigkeiten in Ihrer Anwendung zu entkoppeln.
Ressourcen
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