Андрей Трушкин - Архитектура цифрового мира

Рассмотрев развитие архитектуры в современных условиях, требующих предоставления возможности разработки программного обеспечения распределенными командами, перейдем к рассмотрению второй смысловой плоскости распределенности как одной из ключевых тенденций развития архитектуры – требования к распределенному выполнению создаваемых ИТ-решений.

Как мы уже говорили выше, проводя обзор ключевых тенденций развития архитектуры, требования к распределенному функционированию современных ИТ-решений стали новыми с точки зрения рынка ИТ, что привело к существенному пересмотру подходов к проектированию. Рука об руку с распределенностью пришли требования по приоритетному развитию дистанционных каналов обслуживания клиентов и партнеров. Все эти требования возникли вследствие стремительного роста стартапов и формирования на их основе технологических гигантов. В фильме Дэвида Финчера «Социальная сеть» (The Social Network, 2010) режиссер вкладывает в уста героя Джастина Тимберлейка (играет Шона Паркера) пророческие слова: «Мы жили в деревнях, а потом в городах, а теперь будем жить в Интернете!» Безусловно, и сегодня можно встретить на просторах Интернета ехидные комментарии в адрес данных слов, утверждающие, что жизнь не ушла не только из городов, но и из деревень. Но речь шла не о физическом месте проживания (мы уже видели по ходу настоящего раздела, насколько иллюзорным может становиться его значимость в современном мире), а о mindset. Специально расшифровывая подобные аспекты, персонаж Рашиды Джонс (играет адвоката Мэрилин Делпи) замечает относительно проникновения современных технологий в нашу жизнь: «Босния… У них нет дорог, но есть Facebook». Разумеется, речь идет не о физическом исчезновении деревень и городов, отсутствии необходимости в инфраструктуре обеспечения жизнедеятельности, а о коренном изменении мышления, формировании совершенно нового mindset. Технологические решения проникают в нашу жизнь, причем доступны они в любой точке земного шара. Современный человек не мыслит свою жизнь без Интернета, без сервисов, предоставляемых самыми различными компаниями как в региональном, так и в глобальном масштабе. Но любая медаль имеет обратную сторону – технологические решения, прорвавшись в жизнь человека, связали себя новыми требованиями – они должны быть доступны из любой географической точки и предоставлять неизменно высокое качество сервиса. В противном случае они станут неконкурентоспособными. Подобные требования являются исключительно важными с точки зрения архитектуры.

Ранее по ходу настоящего раздела мы рассмотрели современные организационные, технические и архитектурные практики, применяющиеся для разработки современных ИТ-решений распределенными командами. Как же будут функционировать создаваемые таким образом решения? Например, решение, иллюстративно представленное на Рисунках 13 и 14, должно быть доступно всем юридическим лицам России (кроме, разумеется, тех, на кого наложены предписанные законом ограничения). Рассмотрим функционирование распределенного решения, принимая во внимание те архитектурные принципы, которые уже были предложены для его организации: микросервисная архитектура, продуктовый подход, практики EDA.

Описанные ранее ключевые принципы микросервисной архитектуры имеют ряд следствий практического применения. Одним их них является то, что абсолютное большинство микросервисов проектируется и разрабатывается в формате stateless компонентов, то есть они не сохраняют свое состояние между вызовами – для выполнения данной функции служит внешнее по отношению к микросервису хранилище информации. Таким хранилищем может быть база данных, in-memory data grid (IMDG), платформа событийного обмена (и такие варианты реализации используются, например, The New York Times). С точки зрения самих микросервисов отсутствие сохранения состояния между вызовами позволяет создавать количество экземпляров микросервиса, необходимое для корректной обработки запросов, учитывая возможный рост числа последних. Отсутствие необходимости репликации сессий на уровне экземпляров микросервисов позволяет минимизировать внимание, уделяемое данному вопросу, и масштабировать микросервисы в допустимых инфраструктурой пределах. При этом крайне важным оказывается наличие располагаемых инфраструктурных мощностей для развертывания соответствующих программных компонентов в таких местах, где сетевая латентность не станет преградой для высокого качества сервиса. Например, финансовая организация, предоставляющая услуги в части продуктов по всей территории России, может быть заинтересована в нескольких центрах обработки данных, которые будут географически распределены.

Если функционирование прикладной логики, реализующей соответствующие продукты, достаточно хорошо ложится на распределенную модель, то возникают вопросы, на какой же уровень переносится растущая сложность исполнения ИТ-решений. Выше уже отмечалось, что для сохранения состояния решений используются внешние по отношению к микросервисам хранилища данных. И вопрос функционирования данных хранилищ в распределенной конфигурации становится исключительно важным. Традиционные решения с централизованными базами данных оказываются слабо применимыми в современных условиях – несколько мощных вычислительных узлов попросту не доставят данные микросервисам за приемлемые временные промежутки. В случае, если речь идет о доступности ИТ-решений по дистанционным каналам, когда время отклика и предоставления услуг (по крайней мере, их части) должно составлять несколько секунд, таковые задержки недопустимы. Создание территориально распределенных кластеров традиционных решений по хранению данных также оказывается проблематичным – используемые такими решениями методы синхронизации и поддержания целостности данных зачастую оказываются несостоятельными в условиях значительной сетевой латентности. Соответственно, мир оказывается заинтересован в принципиально новых хранилищах информации. И такие хранилища, опять же, пришли из стартапов. Например, одно из самых популярных на сегодняшний день решений по построению распределенных баз данных Apache Cassandra было создано в Meta Platforms (ранее Facebook). Аналогично распределенные конфигурации предлагают IMDG решения, такие как Apache Ignite. Отметим, что приводимые примеры современных технологий являются решениями с открытым исходным кодом.

Современные распределенные платформы предполагают совершенно новый уровень производительности и надежности в распределенной среде. Безусловно, модель работы с информацией в данном случае отличается от моделей, принятых в соответствии с традиционными подходами предыдущих архитектурных поколений, синхронизация больших объемов данных в распределенной среде вносит свои ограничения. И здесь на помощь командам разработки приходит большое количество потенциальных топологий рассматриваемых решений. Благодаря глобальной цепочке разделения труда, актуальной для создания подобных технологических решений, становится возможным создать набор потенциальных конфигураций, количественный и качественный состав которого значительно превосходит то, что предлагалось традиционным «закрытым» программным обеспечением. Подобные технологические решения предоставляют новые возможности для проектирования программного обеспечения, но и предъявляют дополнительные требования к работе архитектора. Если ранее он мог ссылаться на известные топологии и лучшие практики (которых было достаточно ограниченное число) «закрытого» программного обеспечения, использовавшегося организацией, то теперь он должен ориентироваться в широком спектре современного открытого программного обеспечения, его возможных топологиях, а также лучших практиках применения последних. Создаваемые информационные системы должны подвергаться тщательному архитектурному анализу на предмет вариантов развертывания, доступа клиентов, сценариев использования, интеграционной составляющей. Результатом анализа станет выбор необходимого программного обеспечения для реализации, рекомендации по его использованию, направляющие по развитию для команд разработки.