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一、层次式架构设计

1.1 定义

• 层次式架构是最通用的架构，也被叫做N层架构模式。在分层次架构中的组件被划分成几个层，每个层代表应用的一个功能，都有自己特定的角色和职能。
• 层次式架构的一个特性是关注分离。该层中的组件只负责本层的逻辑，组件的划分很容易明确组件的角色和职责，也比较容易开发、测试、管理和维护。

1.2 数据访问层五种数据访问模式

• 在线访问

• DataAccess Object（DAO）

  • DAO工厂类
  • DAO接口
  • 实现DAO接口的具体类
  • 数据传输对象
    

• Data Transfer Object

• 离线数据模式

• 对象/关系映射（ORM）
  

1.3 物联网层次架构

• 感知层
  底层是用来感知数据的感知层，利用传感器、二维码、RFID等设备随时随地获取物理的信息。
• 网络层
  数据传输处理的网络层，将对象当前的信息实时准确地传递出去。
• 应用层
  解决信息处理和人机交换问题。应用服务

1.4 C/S和B/S架构

二、面向服务架构设计（SOA）

2.1 定义及特点

• SOA是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
• 接口是采用中立的方式进行定义，它独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。

2.2 主要协议和规范

2.3 SOA的作用

• 系统集成：打通异构系统，打破信息孤岛
• 业务敏捷：通过服务编排快速响应业务流程变化
• 服务重用：避免功能重复开发
• 松耦合：服务间通过接口交互，隐藏实现细节
• 标准化治理：以服务视角管理IT资产

2.4 SOA的设计原则

• 无状态
• 单一实例
  避免功能冗余
• 明确定义的接口
• 自包含和模块化
• 粗粒度
  服务数量不应该太大，依靠消息交互而不是远程调用。通常消息数量比较大，但是服务之间的交换频度较低
• 服务之间松耦合
• 复用能力强
• 互操作、兼容和策略声明

2.5 SOA的设计模式

2.5.1 企业服务总线ESB

2.5.2 微服务模式

微服务架构将一个大型的单个应用或服务拆分成多个微服务，可扩展单个组件而不是整个应用程序堆栈，从而满足服务等级协议。微服务架构围绕业务领域将服务进行拆分，每个服务可以独立进行开发、管理和迭代，彼此之间使用统一接口进行交流，实现了在分散组件中的部署、管理与服务功能，使产品交付变得更加简单，从而达到有效拆分应用，实现敏捷开发与部署的目的。

2.5.2.1 微服务的优缺点

• 复杂应用解耦
• 独立
• 技术选型灵活
• 容错
• 松耦合，易扩展
  

2.6 SOA和微服务的区别

• 微服务相比于SOA更加精细，微服务更多地以独立的进程的方式存在，互相之间并无影响
• 微服务提供的接口方式更加通用化，例如HTTP RESTful方式，各种终端都可以调用，无关语言、平台限制
• 微服务更倾向于分布式去中心化的部署方式，在互联网业务场景下更适合

2.6 SOA的使用注意事项

• 注意对原有系统架构中的集成需求进行细致的分析和整理
• 服务粒度的控制
• 无状态服务的设计

三、云原生架构设计

3.1 定义

从技术的角度，云原生架构是基于云原生技术的一组架构原则和设计模式的集合，旨在将云应用中的非业务代码部分进行最大化的剥离，从而让云设施接管应用中原有的大量非功能特性(如弹性、韧性、安全、可观测性、灰度等),使业务不再有非功能性业务中断困扰的同时，具备轻量、敏捷、高度自动化的特点。由于云原生是面向“云”而设计的应用，因此，技术部分依赖于传统云计算的3层概念，即基础设施即服务(Iaa)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。

3.2 设计原则

3.3 架构模式

3.4 架构反模式

四、大数据架构设计

4.1 大数据架构特征

• 鲁棒性和容错性
• 低延迟读取和更新能力
• 横向扩容
• 通用性
• 延展性
• 即席查询能力
• 最少维护能力
• 可调试性

4.2 大数据技术生态

4.3 Lambda架构

4.4 Kappa架构

4.5 Lambda架构和Kappa架构比对

五、安全架构设计

5.1 安全模型

• 分类
  
• BLP
  
• Biba
  

5.2 信息安全整体架构设计

5.2.1 WPDRRC 模型

5.3 网络安全体系架构设计

5.3.1 认证框架

5.3.2 访问控制框架

5.3.3 机密性框架

5.3.4 完整性框架

5.3.5 抗抵赖框架