Tuesday, April 13, 2021

System design: Bulkhead pattern | baidu.com -> Chinese article with explanation

 

【设计模式】隔板模式(Bulkhead Pattern

在架构设计上有一种实践模式,即隔板模式(Bulkhead Pattern),这种架构设计模式的首要目的就是为了隔离系统中的各个功能单元和实体,使得系统不会因为一个单元或者服务的失败而导致整体失败。

在微服务架构中就有这种应用

对于 Java 开发者来说,早些年(当然现在也依然存在),我们遵循 Java EE 规范开发的 Web 应用,都需要以 WAR 包的形式部署到 TOMCAT、Jetty、RESIN 等 Web 容器中运行,即使每个 WAR 包提供的都是独立的微服务,但因为它们都是统一部署运行在一个 Web 容器中,所以扩展能力受限于 Web 容器作为一个进程(process)的现状。
无论如何调整 Web 容器内部实现的线程(thread)设置,还是会受限于 Web 容器整体的扩展能力。所以,现在很多情况下,大家都是一个 TOMCAT 只部署一个 WAR,然后通过复制和扩展多个 TOMCAT 实例来扩展整个应用服务集群。
当然,说到在 TOMCAT 实例中只部署一个 WAR 包这样的做法,实际上不单单只是因为扩展的因素,还涉及微服务运行期间给我们带来的第二个好处,即隔离性。
隔离性实际上是可扩展性的基础,当我们将每个微服务都隔离为独立的运行单元之后,任何一个或者多个微服务的失败都将只影响自己或者少量其他微服务,而不会大面积地波及整个服务运行体系。

这种思路在造船行业、兵工行业都有类似的应用场景。现在任何大型船舶在设计上都会有隔舱,目的就是即使有少量进水,也可以只将进水部位隔离在小范围,不会扩散而导致船舶大面积进水,从而沉没。当年泰坦尼克号虽然沉了,但不意味着他们没有做隔舱设计,只能说,伤害度已经远远超出隔舱可以提供的基础保障范围。

在坦克的设计上,现在一般也会将弹药舱和乘员舱隔离,从而可以保障当坦克受创之后,将伤害尽量限定在指定区域,尽量减少对车乘成员的伤害。


这些 Web 容器内部大多通过类加载器(Classloader)以及线程来实现一定程度上的依赖和功能隔离,但这些机制从基因上决定了这些做法不是最好的隔离手段。而进程(Process)拥有天然的隔离特性,所以,一个 WAR 包只部署运行在一个 Web 容器进程中才是最好的隔离方式。

发布于 2020-01-20

No comments:

Post a Comment