Availability: Verteilte Systeme mit Kubernetes entwerfen

Verteilte Systeme mit Kubernetes entwerfen: Patterns und Prinzipien für skalierbare und zuverlässige Services

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Bibliographic Details
Main Author:	Burns, Brendan 1976- (Author)
Other Authors:	Demmig, Thomas (Translator)
Format:	Book
Language:	German English
Published:	Heidelberg O'Reilly 2018
Edition:	1. Auflage
Subjects:	Entwurfsmuster Verteiltes System Softwareentwicklung Kubernetes kubernetes docker containers container devops continous-delivery sidecars topz ambassadors adapters microservices faas pattern google cloud orchestrators skalierbar designing distributed systems
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adam_text	INHALT VORWORT ...................................................................................... IX 1 E INFUEHRUNG.................................................................................. 1 EINE KURZE GESCHICHTE DER SYSTEM-ENTWICKLUNG...................................... 1 EINE KURZE GESCHICHTE VON MUSTERN IN DER SOFTWARE-ENTWICKLUNG .... 3 FORMALISIERUNG DER ALGORITHMISCHEN PROGRAMMIERUNG ..................... 3 MUSTER FUER DIE OBJEKTORIENTIERTE PROGRAM M IERUNG ........................... 3 DER AUFSTIEG VON OPEN-SOURCE-SOFTWARE ............................................ 4 DER WERT VON MUSTERN, PRAKTIKEN UND KOM PONENTEN ........................... 4 AUF DEN SCHULTERN VON RIESEN S TE H E N .............. 5 EINE GEMEINSAME SPRACHE FUER GESPRAECHE UEBER UNSERE PRAKTIKEN . . . 5 GEMEINSAME KOMPONENTEN FUER EINFACHE WIEDERVERWENDUNG ........ 6 ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................... 7 TEIL I: SINGLE-N ODE-M USTER MOTIVATION ................................................................................................ 9 ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................... 11 2 S ID E C A R........................................................................................ 13 EIN BEISPIEL-SIDECAR: HTTPS FUER EINEN ALTEN SERVICE ............................. 13 DYNAMISCHE KONFIGURATION MIT SIDECARS ................................................ 14 MODULARE ANWENDUNGS-CONTAINER........................................................... 16 AUS DER PRAXIS: DEN TOPZ-CONTAINER DEPLOYEN.................................. 17 MIT SIDECARS EINE EINFACHE PAAS B A U E N ..................................................... 17 MODULARITAET UND WIEDERVERWENDBARKEIT DURCH SIDECARS ....................... 19 CONTAINER PARAMETRISIEREN ................................................................... 19 DIE API JEDES CONTAINERS DEFINIEREN .................................................. 20 DOKUMENTIEREN SIE IHRE C ONTAINER .................................................... 21 ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................... 22 3 A M BASSADOR................................................................................. 23 MIT EINEM AMBASSADOR EINEN SERVICE PER SHARDING AUFTEILEN ............... 24 AUS DER PRAXIS: EINEN SHARDED REDIS IMPLEM ENTIEREN ..................... 25 EINEN AMBASSADOR ZUM SERVICE BROKERING EINSETZEN.............................. 27 MIT EINEM AMBASSADOR EXPERIMENTIEREN ODER REQUESTS SPLITTEN........... 28 AUS DER PRAXIS: 10%-EXPERIMENTE UM SETZEN .................................... 29 4 A D A P TE R...................................................................................... 33 M ONITORING................................................................................................. 34 AUS DER PRAXIS: PROMETHEUS FUER DAS MONITORING EINSETZEN ............... 35 LOGGING ..................................................................................................... 36 AUS DER PRAXIS: VERSCHIEDENE LOGGING-FORMATE MIT FLUENTD NORMALISIEREN.......................................................................... 37 EINEN HEALTH-MONITOR ERGAENZEN ............................................................. 38 AUS DER PRAXIS: AUSFUEHRLICHES HEALTH MONITORING FUER MYSQL ........ 39 TEIL II: SERVING-M USTER EINFUEHRUNG IN MICROSERVICES .................................................................... 43 5 REPLIZIERTE LASTVERTEILTE S ERV ICES....................................................... 47 ZUSTANDSLOSE SERVICES................................................................................ 47 READINESS-PRUEFUNGEN FUER DAS LOAD BALANCING .................................... 48 AUS DER PRAXIS: EINEN REPLIZIERTEN SERVICE IN KUBERNETES ERSTELLEN . . 49 SERVICES MIT SESSION TRACKING .................................................................. 50 REPLIZIERTE SERVICES AUF ANWENDUNGSEBENE . . . ........................................ 51 EINZIEHEN EINER CACHING-SCHICHT............................................................. 51 IHREN CACHE DEPLOYEN.......................................................................... 52 AUS DER PRAXIS: DIE CACHING-SCHICHT DEPLOYEN.................................. 53 DIE CACHE-SCHICHT ERW EITERN .................................................................... 55 RATE LIMITING UND DENIAL-OF-SERVICE-VERTEIDIGUNG ........................... 55 SSL TERMINATION .................................................................................. 56 AUS DER PRAXIS: NGINX UND SSL TERMINATION DEPLOYEN ..................... 57 ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................... 59 6 SHARDED SERVICES .......................................................................... 61 SHARDED CACHING ....................................................................................... 61 WARUM SIE EINEN SHARDED CACHE BRAUCHEN KOENNTEN ....................... 62 DIE ROLLE DES CACHE FUER DIE SYSTEM-PERFORMANCE.............................. 63 REPLIZIERTE SHARDED CACHES ................................................................. 64 AUS DER PRAXIS: EINEN AMBASSADOR UND MEMCACHE FUER EINEN SHARDED CACHE DEPLOYEN ..................................................................... 65 SHARDING-FUNKTIONEN ................................................................................ 69 AUSWAHL EINES SCHLUESSELS ..................................................................... 70 KONSISTENTE HASHING-FUNKTIONEN....................................................... 71 AUS DER PRAXIS: EINEN KONSISTENTEN HTTP SHARDING PROXY BAUEN . . 71 REPLIZIERTES SHARDED SERVING...................................................................... 72 HOT SHARDING SYSTEMS................................................................................ 73 7 SCATTER/GATHER ............................................................................. 75 SCATTER/GATHER MIT ROOT-VERTEILUNG......................................................... 76 AUS DER PRAXIS: VERTEILTE DOKUMENTENSUCHE ...................................... 76 SCATTER/GATHER MIT LEAF SHARDING ............................................................. 78 AUS DER PRAXIS: SHARDED DOKUMENTENSUCHE ...................................... 78 DIE RICHTIGE ANZAHL AN BLAETTERN WAEHLEN .............................................. 79 SCATTER/GATHER FUER MEHR ZUVERLAESSIGKEIT UND BESSERE SKALIERBARKEIT REPLIZIEREN .......................................................................... 81 8 FUNKTIONEN UND EREIGNISGESTEUERTE V ERARBEITUNG ................................. 83 HERAUSFINDEN, OB FAAS SINNVOLL I S T ........................................................... 84 DIE VORTEILE VON F A A S .......................................................................... 84 DIE HERAUSFORDERUNGEN VON F AAS....................................................... 84 DER BEDARF FUER HINTERGRUNDPROZESSE................................................... 85 DER BEDARF FUER DAS HALTEN VON DATEN IM SPEICHER.............................. 86 DIE KOSTEN EINER DAUERHAFTEN REQUEST-BASIERTEN VERARBEITUNG ........ 86 MUSTER FUER FAAS ........................................................................................ 87 DAS DECORATOR-MUSTER.......................................................................... 87 AUS DER PRAXIS: EIN REQUEST-DEFAULTING VOR DIE REQUEST-VERARBEITUNG SCHALTEN........................................................... 88 UMGANG MIT EREIGNISSEN ..................................................................... 89 AUS DER PRAXIS: ZWEI-FAKTOR-AUTHENTIFIZIERUNG IMPLEMENTIEREN. . . . 90 EREIGNISBASIERTE PIPELINES ................................................................... 91 AUS DER PRAXIS: EINE PIPELINE FUER DAS REGISTRIEREN NEUER BENUTZER IMPLEMENTIEREN ..................................................................... 92 9 OWNERSHIP E LECTIO N ........................................................................ 95 HERAUSFINDEN, OB SIE UEBERHAUPT EINE MASTER ELECTION BENOETIGEN .......... 96 GRUNDLAGEN DER MASTER ELECTION............................................................... 97 AUS DER PRAXIS: ETCD DEPLOYEN............................................................. 99 LOCKS IMPLEMENTIEREN ......................................................................... 100 AUS DER PRAXIS: LOCKS IN ETCD IMPLEMENTIEREN.................................. 103 OWNERSHIP IM PLEM ENTIEREN ............................................................... 103 AUS DER PRAXIS: LEASES IN ETCD IMPLEMENTIEREN.................................. 104 PARALLELE DATENVERARBEITUNG...................................................................... 105 TEIL III: B ATCH-V ERARBEITUNG 10 W ORK-QUEUE-SYSTEME..................................................................... 111 EIN GENERISCHES WORK-QUEUE-SYSTEM ..................................................... 111 DIE QUELL-CONTAINER-SCHNITTSTELLE....................................................... 112 DIE WORKER-CONTAINER-SCHNITTSTELLE................................................... 114 DIE INFRASTRUKTUR FUER DIE GEMEINSAME WORK QUEUE ......................... 116 AUS DER PRAXIS: EINEN VIDEO-THUMBNAILER IMPLEMENTIEREN ................. 118 DYNAMISCHES SKALIEREN DER W O RK ER......................................................... 119 DAS M ULTI-W ORKER-MUSTER........................................................................ 121 11 EREIGNISGESTEUERTE BATCH-V ERARBEITUNG.............................................. 123 MUSTER FUER DIE EREIGNISGESTEUERTE VERARBEITUNG ...................................... 124 COPIER................................................................................................... 124 F ILTER..................................................................................................... 125 SPLITTER................................................................................................... 126 SHARDER................................................................................................. 127 MERGER................................................................................................... 128 AUS DER PRAXIS: EINEN EREIGNISGESTEUERTEN FLOW FUER DAS REGISTRIEREN NEUER BENUTZER BAUEN .............................................................................. 129 PUBLISHER/SUBSCRIBER-INFRASTRUKTUR ......................................................... 131 AUS DER PRAXIS: KAFKA D EPLOYEN ............................................................... 132 12 KOORDINIERTE BATCH-VERARBEITUNG ..................................................... 135 JOIN (ODER BARRIER-SYNCHRONIZATION)......................................................... 136 R E D U C E ....................................................................................................... 137 AUS DER PRAXIS: C OUNT.......................................................................... 138 SUM ....................................................................................................... 139 H ISTOGRAM M ......................................................................................... 139 AUS DER PRAXIS: EINE PIPELINE ZUM TAGGEN UND BEARBEITEN VON BILDERN 140 13 ZUSAMMENFASSUNG: EIN NEUANFANG? ................................................. 143 IN D E X .......................................................................................... 145
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