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越来越多的企业正在经历数字化转型之旅，以满足不断变化的消费者需求。客户也越来越可能使用社交网络、移动应用程序和数字技术。由于这一变化，数字战略现在已成为整体业务战略不可或缺的一部分。
许多企业正在通过互联网通过云服务平台获取计算能力，并在大多数应用程序开发中采用云优先策略。这进一步推动了应用程序设计的变化——以前，功能和状态被优先考虑，但现在大多数面向消费者的应用程序正在转向软件即服务 (SaaS)和数字平台。应用程序设计的重点现在更加关注用户体验、无状态和敏捷性。
选择正确的应用程序架构取决于您的业务需求。在这篇文章中，我们将根据一般业务需求研究实现数字化转型的四种架构选择。
我们都知道三层应用架构——它是一种客户端-服务器架构，典型的结构包括表示层、应用层和数据库层。
它具有用户界面、业务/数据访问逻辑和数据访问。许多企业应用程序都是使用简单的 3 层应用程序架构创建的。
简单来说，三层应用模型已经过时了。它是为 公共云和移动应用程序扩散之前的应用程序开发而设计的，并且难以适应云计算。
随着时间的推移，应用程序可能会变得太大和太复杂而无法进行频繁更改。不仅如此，它还需要维护至少三层硬件和软件，这对于业务来说可能是低效的。
3 层应用程序模型也经常被称为单体架构。这些天来，我们有多种新的架构模型，下面，我们将研究一些现在在云时代可用的架构模型。
在云模型中，设计为服务和数据集合的复杂应用程序与应用程序完全分离。 微服务是一种将应用程序构建为服务集合的架构风格。每个服务都可以用不同的编程语言编写并单独测试。它们可以独立部署并围绕业务能力进行组织。
以使用微服务架构开发的电子商务应用程序为例。每个微服务都可以专注于单一业务功能（例如，购物车、搜索、客户评论）。其中每一个都可以是用不同编程语言编写的单独服务，部署在不同的基础架构中，并由不同的团队管理。
每个服务都使用轻量级协议与其他服务进行通信。对于 3 层，我们都知道模型视图控制器 (MVC) 框架。Sidecar、Ambassador 和 Adapter 是一些支持微服务架构的框架。
在单体架构中，所有这些组件作为一个模块共存（大部分情况下）由一个团队管理——所有东西都捆绑在一起。如果需要更新，则需要部署整个应用程序，这会减慢大型复杂应用程序的更改速度。对于较小的应用程序，单体架构通常是最佳解决方案。
观看视频“什么是微服务？” 详细了解微服务架构和单体架构之间的区别：
创建和运行微服务应用架构的最佳选择之一是使用 容器。容器为您的应用程序封装了一个轻量级的 虚拟化运行时环境，并允许您将应用程序从开发人员的桌面一直移动到生产部署。您可以在大多数可用操作系统中的 虚拟机或物理机上运行容器。容器提供一致的软件环境，您可以将应用程序的所有依赖项封装为可部署单元。容器可以在笔记本电脑、 裸机服务器或公共云中运行。
许多组织使用 Kubernetes来管理容器并确保没有停机时间。Kubernetes 在多个主机中提供 容器编排，用于容器生命周期管理。您可以使用 Kubernetes 自动部署、自动扩展应用程序以及快速构建和交付。
如需更深入地了解 Kubernetes，请观看我们的视频“Kubernetes Explained”：
红帽 OpenShift是最受欢迎的领先 混合云企业容器平台之一。许多公共云提供商提供容器即服务 (CaaS)。其他一些可用的 Kubernetes 引擎包括 IBM Cloud Kubernetes Service、开源 Kubernetes、AWS（EKS、ECS 和 Fargate）、Google GKS 和 Azure AKS。
通常每个微服务都是由不同的小团队构建的，他们选择自己的编程语言和部署时间表。企业使用像 Istio这样的服务网格来管理微服务和管理之间的通信。在服务网格中，请求通过微服务之间的代理（例如 Sidecar）进行路由。
云原生架构专为计划部署在云端的应用程序而设计，而微服务是其中的关键部分。
云原生是一种构建和运行应用程序的方法，它利用了 云计算交付模型的优势。云原生是用于描述基于容器的环境的术语，它是关于如何创建和部署应用程序，而不是在哪里。
云原生技术使我们能够在公共云、私有云和混合云中运行应用程序。云原生开发对于将应用程序快速推向市场至关重要；它可以帮助人员、流程和技术构建、部署和管理为云做好准备的应用程序。
视频“什么是云原生？” 提供了有关云原生方法的更多背景信息：
云原生架构模型使用 DevOps、 持续集成(CI)、 持续交付(CD)、微服务和容器。大多数企业使用 十二因素方法来设计可扩展且强大的云原生应用程序。
在云中，应用程序必须能够在多个节点上同时运行，共享配置/会话状态，具有集中的日志记录机制，并且能够使用 DevOps 和 CI/CD 流程进行部署。许多云提供商提供了云原生开发指南——亚马逊网络服务 (AWS) 有其架构完善的框架，谷歌有各种关于如何构建云原生应用程序的指南，微软 Azure 有它的云模式指南。
通常，云原生应用程序本质上是无状态的。这些服务使用基于 REST 的协议或消息传递相互通信。API 网关、容器注册表、面向消息的中间件（MOM：发布/订阅或请求/响应）、服务网格和编排可能是云原生架构的一部分。
事件驱动架构 (EDA) 基于为响应事件而运行的解耦系统。事件驱动架构使用事件来触发解耦服务之间的通信。EDA 已经存在很长时间了，但现在它在云中具有更多的相关性。
那么，什么是新的？如果使用得当，它可以显着提高敏捷性、成本节约和运营效益。分布式 无服务器EDA 可以执行称为函数的代码，这些代码会自动扩展以响应 REST API或事件触发器。
对于无服务器模型，不需要服务器管理。无服务器模型也可以快速扩展（因此可以快速更新和部署）并且它是无状态的。
以下是来自不同云提供商的一些当前可用的云无服务器服务：
功能即服务（FaaS）：将功能片段上传到云端并让这些片段独立执行。
我们如何才能使单体应用程序在云环境中运行良好？基于云的架构最适合构建现代 Web 应用程序（静态/动态网站）、部署 Web 应用程序、连接到数据库以及分析用户行为。
传统的基于云的应用程序架构涉及负载均衡器、Web 服务器、应用程序服务器和数据库。它可以从资源弹性、软件定义的网络、自动配置、高可用性和可扩展性等云功能中受益。
这种类型的架构非常适合不必担心维护服务器的组织。无服务器函数支持不同的编程语言，例如 PHP、Java、.NET、Node.js、Python、Ruby、Docker 和 Go。
API Gateway 是一项重要的服务，可让开发人员轻松创建和发布安全 API。API 将充当应用程序访问数据和业务逻辑的前门。它还负责授权和访问控制。开发人员使用 API Gateway 为不同的 API 调用调用不同的无服务器函数。
您在选择架构模型时做出的决定会影响项目的成败。您应该根据您的应用程序和非功能性需求做出选择。例如，当您只想旅行几英里时，您不会选择飞机运输。
在为您的应用项目选择架构之前，请考虑以下事项：
Web 应用程序架构不断发展，以满足数字业务需求和不断变化的 IT 基础架构环境。人工智能、分析、自动化、高级机器人、边缘计算、区块链、物联网 (IoT)和 API等技术正在重新定义许多行业的可能性。基础架构、应用程序和数据大小的复杂性不断增加，需要新的架构方法。大多数企业通过使用一个或多个云提供商来采用多云方法。企业通过使用私有、公共或混合 SaaS、PaaS或IaaS模型来使用云服务。
在早期，应用程序部署是一个困难的过程，无法在正常工作时间内完成。但是，不同的部署方法（例如蓝绿和金丝雀部署）以及 DevOps 和 CI/CD（持续集成和持续交付）现在允许随时部署而不会出现任何应用程序中断。
单体架构仍然适用于许多应用程序，但必须为您的数字用例使用正确的架构，以实现敏捷性和上市时间。对于简单的应用程序，请考虑选择传统的单片方法。云原生或微服务模式非常适合具有复杂性的不断发展的应用程序。当您有多个使用多种语言和部署计划的经验丰富的团队时，使用微服务架构是有意义的。下面给出了传统 3/N 层应用程序与基于云的架构模型之间的比较，以供参考。
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