По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Микросервисы – это шаблон сервис-ориентированной архитектуры, в котором приложения создаются в виде наборов небольших и независимых сервисных единиц. Такой подход к проектированию сводится к разделению приложения на однофункциональные модули с четко прописанными интерфейсами. Небольшие команды, управляющие всем жизненным циклом сервиса могут независимо развертывать и обслуживать микросервисы.
Термин «микро» относится к размеру микросервиса – он должен быть удобным в управлении одной командой разработчиков (5-10 специалистов). В данной методологии большие приложения делятся на крошечные независимые блоки.
Что такое монолитная архитектура?
Если говорить простым языком, то монолитная архитектура – это как бы большой контейнер, в котором все компоненты приложения соединяются в единый пакет.
В качестве примера монолитной архитектуры давайте рассмотрим сайт для электронной торговли. Например, онлайн-магазин.
В любом таком приложении есть ряд типовых опций: поиск, рейтинг и отзывы, а также оплаты. Данные опции доступны клиентам через браузер или приложение. Когда разработчик сайта онлайн-магазина развертывает приложение, это считается одной монолитной (неделимой) единицей. Код различных опций (поиска, отзывов, рейтинга и оплаты) находится на одном и том же сервере. Чтобы масштабировать приложение, вам нужно запустить несколько экземпляров (серверов) этих приложений.
Что такое микросервисная архитектура?
Микросервисной архитектурой называется методика разработки архитектуры, позволяющая создавать приложения в виде набора небольших автономных сервисов для работы с конкретными предметными областями. Такой вариант структурированной архитектуры позволяет организовать приложения в множество слабосвязанных сервисов. Микросервисная архитектура содержит мелкомодульные сервисы и упрощенные протоколы.
Давайте рассмотрим пример приложения для онлайн-торговли с микросервисной архитектурой. В данном примере каждый микросервис отвечает за одну бизнес-возможность. У «Поиска», «Оплаты», «Рейтинга и Отзывов» есть свои экземпляры (сервер), которые взаимодействуют между собой.
В монолитной архитектуре все компоненты сливаются в одну модель, тогда как в микросервисной архитектуре они распределяются по отдельным модулям (микросервисам), которые взаимодействуют между собой (см. пример выше).
Коммуникация между микросервисами – это взаимодействие без сохранения состояния. Каждая пара запросов и ответов независима, поэтому микросервисы легко взаимодействуют друг с другом. Микросервисная архитектура использует федеративные данные. Каждый микросервис имеет свой отдельный массив данных.
Микросервисы и монолитная архитектура: сравнение
Микросервисы
Монолитная архитектура
Каждый блок данных создается для решения определенной задачи; его размер должен быть предельно малым
Единая база кода для всех бизнес-целей
Запуск сервиса происходит сравнительно быстро
На запуск сервиса требуется больше времени
Локализовать ошибки довольно просто. Даже если один сервис сломается, другой – продолжит свою работу
Локализовать ошибки сложно. Если какая-то определенная функция не перестает работать, то ломается вся система. Чтобы решить проблему, придется заново собирать, тестировать и развертывать приложение.
Все микросервисы должны быть слабо связанными, чтобы изменения в одном модуле никак не влияли на другой.
Монолитная архитектура тесно связана. Изменения в одному модуле кода влияет на другой
Компании могут выделять больше ресурсов на самые рентабельные сервисы
Сервисы не изолированы; выделение ресурсов на отдельные сервисы невозможно
Можно выделить больше аппаратных ресурсов на самые популярные сервисы. В примере выше посетители чаще обращаются к каталогу товаров и поиску, а не к разделу оплат. Таким образом, будет разумнее выделить дополнительные ресурсы на микросервисы каталога товаров и поиска
Масштабирование приложения – задача сложная и экономически не выгодная
Микросервисы всегда остаются постоянными и доступными
Большая нагрузка на инструменты для разработки, поскольку процесс необходимо запускать с нуля
Федеративный доступ к данным, благодаря чему под отдельные микросервисы можно подбирать наиболее подходящую модель данных
Данные централизованы
Небольшие целевые команды. Параллельная и ускоренная разработка
Большая команда; требуется серьезная работа по управлению командой
Изменения в модели данных одного микросервиса никак не сказывается на других микросервисах
Изменения в модели данных влияют на всю базу данных
Четко прописанный интерфейс позволяет микросервисам эффективно взаимодействовать между собой
Не предусмотрено
Микросервисы делают акцент на продуктах (модулях), а не проектах
Сосредоточены на проекте в целом
Отсутствие перекрестных зависимостей между базами кода. Для разных микросервисов можно использовать разные технологии
Одна функция или программа зависит от другой
Сложности в работе с микросервисами
Микросервисы полагаются друг на друга, поэтому необходимо выстроить коммуникацию между ними.
В микросервисах создается больше модулей, чем в монолитных системах. Эти модули пишутся на разных языках, и их необходимо поддерживать.
Микросервисы – это распределенная система, так что, по сути, мы имеем дело со сложной системой.
В разных сервисах используются свои механизмы; для неструктурированных данных требуется больший объем памяти.
Для предотвращения каскадных сбоев необходимо эффективное управление и слаженная командная работа.
Трудно воспроизвести ошибку, если она пропадает в одной версии и вновь появляется в другой.
Независимое развертывание и микросервисы – вещи слабо совместимые.
Микросервисная архитектура требует большего количества операций.
Сложно управлять приложением, когда в систему добавляются новые сервисы.
Для поддержки всевозможных распределенных сервисов требуется большая команда опытных специалистов.
Микросервисы считаются дорогостоящими решениями, поскольку для разных задач создаются и поддерживаются разные серверные пространства.
Сервис-ориентированная архитектура (СОА) или микросервисы
СОА-сервисы (SOA - Service-oriented architecture) поддерживаются через реестр, который считается перечнем файлов каталога. Приложения должны найти сервис в реестре и вызвать его.
Иначе говоря, СОА похож оркестр: каждый музыкант играет на своем инструменте, а всеми артистами управляет дирижер.
Микросервисы – это разновидность СОА-стиля. Приложения создаются в виде набора небольших сервисов, а не цельной программы.
Микросервисы похожи на труппу артистов: каждый танцор знает свою программу и не зависит от других. Даже если кто-то забудет какое-то движение, вся труппа не собьется с ритма.
Теперь давайте поговорим о различиях между СОА и микросервисах.
Параметр
СОА
Микросервисы
Тип проектирования
В СОА компоненты приложения открыты для внешнего мира; они доступны в виде сервисов
Микросервисы – это часть СОА. Такая архитектура считается реализацией СОА
Зависимость
Подразделения – зависимы
Они не зависят друг от друга
Размер приложения
Размер приложения больше, чем у обычных программ
Размер приложения всегда небольшой
Стек технологий
Стек технологий ниже, чем у микросервисов
Стек технологий очень большой
Сущность приложения
Монолитная
Полностековая
Независимость и ориентированность
СОА-приложения создаются для выполнения множества бизнес-задач
Создаются для выполнения одной бизнес-задачи
Развертывание
Процесс развертывания растянут по времени
Несложное развертывание, на которое тратится меньше времени
Рентабельность
Более рентабельно
Менее рентабельно
Масштабируемость
Меньше, чем у микросервисов
Высокая масштабируемость
Бизнес-логика
Компоненты бизнес-логики хранятся внутри одного сервисного домена. Простые проводные протоколы (HTTP с XML JSON). API управляется с помощью SDK/клиентов
Бизнес-логика распределена между разными корпоративными доменами
Микросервисные инструменты
Wiremock – тестирование микросервисов
WireMock – это гибкая библиотека для создания заглушек и сервисов-имитаций. В ней можно настроить ответ, который HTTP API вернет при получении определенного запроса. Также может использоваться для тестирования микросервисов.
Docker
Docker – это проект с открытым кодом для создания, развертывания и запуска приложений с помощью контейнеров. Использование такого рода контейнеров позволяет разработчикам запускать приложение в виде одного пакета. Кроме того, в одном пакете могут поставляться библиотеки и другие зависимости.
Hystrix
Hystrix – это отказоустойчивая Java-библиотека. Данный инструмент предназначен для разделения точек доступа к удаленным сервисам, системам и сторонним библиотекам в распределенной среде (микросервисах). Библиотека улучшает всю систему в целом, изолируя неисправные сервисы и предотвращая каскадный эффект от сбоев.
Лучшие примеры использования микросервисной архитектуры
Отдельное хранение данных для каждого микросервиса.
Поддержание кода на едином уровне зрелости
Отдельная сборка для каждого микросервиса.
Заключение
Микросервисы – это СОА-шаблон, в котором приложения создаются как набор малых и независимых серверных единиц.
Микросервисная архитектура относится к стилям разработки архитектуры, позволяющим создавать приложение в виде небольших и автономных сервисов для определенных предметных областей.
Монолитная архитектура похожа на большой контейнер, в котором все компоненты приложения собраны в один пакет.
Каждый блок приложения в микросервисе имеет предельно малый размер и выполняет определенную функцию.
Большая база кода в монолитной архитектуре замедляет процесс разработки. Выход новых версий может растянуться на месяцы. Поддерживать такую базу кода довольно сложно.
Существует 2 типа микросервисов: Stateless (без сохранения состояния) и Stateful (с отслеживанием состояния)
Микросервисы на Java полагаются друг на друга; они должны взаимодействовать между собой. Микросервисы позволяют в большей степени сконцентрироваться на определенных функциях или потребностях бизнеса.
Сервисно-ориентированная архитектура, или СОА, – это усовершенствованные распределенные вычисления, основанные на проектной модели запроса/ответа в синхронных или асинхронных приложениях.
Компоненты приложения в СОА открыты для внешнего мира и представлены в виде сервисов; микросервисы считаются частью СОА. Это реализация СОА.
К популярным микросервисным инструментам относятся Wiremock, Docker и Hystrix.
Создание VLAN-ов, как и все другие конфигурации на сетевом оборудование, достигается путем ввода соответствующих команд. В этой статье рассматриваются настройка разных типов VLAN на коммутаторах Cisco.
Диапазоны VLAN на коммутаторах Catalyst
В зависимости от модели, коммутаторы Cisco поддерживает разное число VLAN. Числа поддерживаемых VLAN обычно вполне достаточно для задач большинства компаний. Например, коммутаторы Cisco Catalyst 2960 и 3650 поддерживают больше 4000 виртуальных сетей. Нормальный диапазон VLAN начинается от 1 до 1005, а расширенный – от 1006 до 4094. На выводе внизу можно увидеть VLAN по умолчание на коммутаторе Cisco Catalyst 2960 с Cisco IOS 15 версии.
Switch# show vlan brief
VLAN Name Status Ports
---- ----------------- ------- --------------------
1 default active Fa0/1, Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4
Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8
Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12
Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16
Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20
Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23, Fa0/24
Gi0/1, Gi0/2
1002 fddi-default act/unsup
1003 token-ring-default act/unsup
1004 fddinet-default act/unsup
1005 trnet-default act/unsup
Нормальный диапазон VLAN
Ниже перечислены основные характеристики нормального диапазона:
Они используются в малых, средних и больших сетях;
Нумерация начинается от 1 до 1005;
Идентификаторы с 1002 до 1005 зарезервированы для устаревших сетей (Token Ring, FDDI);
Идентификаторы с 1002 до 1005 созданы автоматически и не могут быть удалены;
Созданные VLAN хранятся в памяти коммутатора в файле базы данных VLAN, именуемого vlan.dat;
VTP, если настроен, помогает распространять все VLAN между коммутаторами.
Расширенный диапазон
Ниже перечислены основные характеристики расширенного VLAN:
Используется провайдерами и очень большими компаниями;
Нумерация начинается с 1006 по 4094;
По умолчанию, они хранятся в running-config;
Имеют меньшую функциональность, чем нормальные VLAN;
Для настройки расширенного VLAN VTP должен работать в режиме transparent.
Примечание: Ограничение количества доступных VLAN продиктовано особенностями заголовка 802.1Q. Полю VLAN ID заголовка 802.1Q IEEE выделено всего 12 бит, поэтому 4096 -- верхняя граница доступных VLAN на коммутаторах Catalyst. А если нужно больше, то можно обратиться к такой технологии как VXLAN.
Команды для создания VLAN
Когда создается VLAN нормального диапазона, как уже было отмечено, эти настройки хранятся в файле vlan.dat, то есть не нужно вводить команды copy running-config startup-config или write memory. Тем не менее, чтобы не потерять изменения сделанные наряду с созданием VLAN, рекомендуется сохранять текущую конфигурацию.
В таблице ниже перечислены команды, которые нужно вводит для создания VLAN и присвоения им названия. Хорошей практикой считается давать VLAN понятные названия, чтобы облегчить поиск и устранение проблем в будущем.
ЗадачаIOS командаВойти в режим глобальной конфигурацииSwitch# configure terminalСоздать VLAN с валидным IDSwitch(config)# vlan vlan-idУказать уникальное имя для идентификации VLANSwitch(config-vlan)# name vlan-nameВернуться в привилегированный режим EXECSwitch(config-vlan)# end
Пример создания VLAN
В топологии ниже, порт к которому подключен ПК Stundent, еще не добавлен ни в один VLAN, но у него есть IP 172.17.20.22, который принадлежит VLAN 20.
Пример ниже демонстрирует настройку VLAN 20 с названием student на коммутаторе S1.
S1# configure terminal
S1(config)# vlan 20
S1(config-vlan)# name student
S1(config-vlan)# end
Примечание: Кроме создание VLAN-ов по одному, так же есть возможность создания нескольких влан, вводя их идентификаторы через запятые или дефис. Например, команда vlan 100,102,105-107 в режиме конфигурации создаст сразу 5 VLAN-ов с идентификаторами 100, 102, 105, 106, и 107
Добавление портов в VLAN
После создания VLAN, следующий шаг – это добавление нужных портов в конкретный VLAN.
В таблице ниже приведены команды для переведения порта в режим access и добавления в конкретный VLAN. Команда switchport mode access опциональна, но в целях безопасности рекомендуется вводить ее, так как она принудительно переводит порт в режим access, что помогает защищаться от атак вроде VLAN Hopping.
ЗадачаIOS командаВойти в режим глобальной конфигурацииSwitch# configure terminalВойти в режим конфигурации интерфейсаSwitch(config)# interface interface-idУстановить порт в режим accessSwitch(config-if)# switchport mode accessПрисвоить порт VLAN'у.Switch(config-if)# switchport access vlan vlan-idВернуться в привилегированный режим EXECSwitch(config-if)# end
Примечание: Для одновременной конфигурации нескольких портов можно воспользоваться командой interface range.
Пример присвоения порту VLAN
В топологии ниже порт F0/6 коммутатора S1 настроен в режиме access и добавлен в VLAN 20. Теперь любое устройство, подключенное к данному порту, будет в 20-ом VLAN-е, как и ПК2 в нашем случае.
А ниже приведен пример команд для реализации вышеуказанной цели.
S1# configure terminal
S1(config)# interface fa0/6
S1(config-if)# switchport mode access
S1(config-if)# switchport access vlan 20
S1(config-if)# end
VLAN настраивается на порту коммутатора, а не на конечном устройстве. ПК2 присвоен IP адреси маска подсети, которая относиться к VLAN 20, а последний указан на порту коммутатора. Если VLAN 20 настроить на другом коммутаторе, администратор сети должен настроить другой компьютер так, чтобы он был в одной подсети с ПК2 (172.17.20.0/24).
VLAN данных и голосовой VLAN
На порту коммутатора в режиме access можно настроить не более одного VLAN-а данных. Тем не менее, на том же порту можно настроить голосовой VLAN. Например, порт к которому подключены IP телефон и конечное устройство, может быть сразу в двух VLAN-ах, - голосовом и VLAN-е данных.
Например, в топологии ниже, ПК5 подключен к IP телефону, который в свою очередь подключен к порту F0/18 коммутатора S3. Для реализации данной идеи созданы VLAN данных и голосовой VLAN.
Пример голосового VLAN и VLAN данных
Чтобы настроить на интерфейсе голосовой VLAN используется команда switchport voice vlan [vlan-id] в режиме конфигурации порта на коммутаторе.
В сетях, где поддерживается голосовой трафик, обычно настраиваются различные QoS. Голосовой трафик должен быть маркирован доверенным, как только попадет на интерфейс. Чтобы пометить голосовой трафик как доверенный, а так же указать какое поле пакета используется для классификации трафика, применяется команда mls qos trust [cos | device cisco-phone | dscp | ip-precedence] в режиме конфигурации интерфейса.
Конфигурация в примере ниже создаст два VLAN-а и присвоит порту F0/18 коммутатора S3 VLAN данных с идентификатором 20, а также голосовой VLAN 150 и включит QoS, на основе CoS.
S3(config)# vlan 20
S3(config-vlan)# name student
S3(config-vlan)# vlan 150
S3(config-vlan)# name VOICE
S3(config-vlan)# exit
S3(config)# interface fa0/18
S3(config-if)# switchport mode access
S3(config-if)# switchport access vlan 20
S3(config-if)# mls qos trust cos
S3(config-if)# switchport voice vlan 150
S3(config-if)# end
Если на коммутаторе еще не создан нужный VLAN команда switchport access vlan принудительно создаст его. Например, VLAN 30 не выводится при вводе команды switchport vlan brief. Но если ввести команду switchport access vlan 30 без предварительного создания под любым интерфейсом на терминале выведется соответствующее сообщение:
% Access VLAN does not exist. Creating vlan 30
Проверка настроек VLAN
После настроек VLAN, правильность конфигурации можно проверить с помощью команды show с последующим ключевым словом.
Команда show vlan выводит список существующих VLAN. Данной команде можно задать разные параметры. Полный синтаксис команды такой: show vlan [brief | id vlan-id | name vlan-name | summary].
В таблице описываются параметры команды show vlan.
ЗадачаОпция командыОтображение имени, статуса и портов VLAN по одной VLAN на строкуbriefОтображение информации об определенном номере VLAN ID. Для vlan-id диапазон от 1 до 4094id vlan-idОтображение информации об определенном имени VLAN. Vlan-name - это строка ASCII от 1 до 32 символов.name vlan-nameОтображение сводной информации о VLANsummary
Команда show vlan summary выводит количество настроенных VLAN на коммутаторе:
S1# show vlan summary
Number of existing VLANs : 7
Number of existing VTP VLANs : 7
Number of existing extended VLANS : 0
Есть и другие полезные команды вроде show interfaces interface-id switchport и show interfaces vlan vlan-id. Например, команда show interfaces fa0/18 switchport может использоваться для проверки правильно ли присвоен интерфейс F0/18 к голосовому VLAN и VLAN данных.
S1# show interfaces fa0/18 switchport
Name: Fa0/18
Switchport: Enabled
Administrative Mode: static access
Operational Mode: static access
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Operational Trunking Encapsulation: native
Negotiation of Trunking: Off
Access Mode VLAN: 20 (student)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Voice VLAN: 150
Administrative private-vlan host-association: none
(Output omitted)
Переназначение VLAN на интерфейсе
Есть несколько вариантов переназначения интерфейсу VLAN-а.
Если неправильно сконфигурировали VLAN на интерфейсе, просто введите команду switchport access vlan vlan-id подставив нужный VLAN. Например, представим что порт F0/18 добавлен в VLAN по умолчанию VLAN 1. Чтобы поменять на VLAN 20, достаточно ввести switchport access vlan 20.
Чтобы вернуть обратно в VLAN по умолчанию в режиме конфигурации интерфейса введите команду no switchport access vlan.
На выводе ниже можно убедиться, что 18-ый порт коммутатора находится в VLAN по умолчанию.
S1(config)# interface fa0/18
S1(config-if)# no switchport access vlan
S1(config-if)# end
S1#
S1# show vlan brief
VLAN Name Status Ports
---- ------------------ --------- -------------------------------
1 default active Fa0/1, Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4
Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8
Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12
Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16
Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20
Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23, Fa0/24
Gi0/1, Gi0/2
20 student active
1002 fddi-default act/unsup
1003 token-ring-default act/unsup
1004 fddinet-default act/unsup
1005 trnet-default act/unsup
Следует заметить, что 20-ый VLAN все еще активен, несмотря на то, что под ним нет никакого интерфейса.
Чтобы убедиться, что на 18-ый порт в VLAN 1, можно воспользоваться командой show interfaces f0/18 switchport:
S1# show interfaces fa0/18 switchport
Name: Fa0/18
Switchport: Enabled
Administrative Mode: static access
Operational Mode: static access
Administrative Trunking Encapsulation: negotiate
Operational Trunking Encapsulation: native
Negotiation of Trunking: Off
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Удаление VLAN
Для удаления VLAN используется команда no vlan vlan-id в глобальном режиме конфигурации.
Внимание: Прежде чем удалить VLAN убедитесь, что все интерфейсам с данным VLAN назначен другой.
Чтобы удалить весь файл vlan.dat введите команду delete flash:vlan.dat в привилегированном режиме EXEC. После перезагрузки все настроенные на коммутаторе VLAN удалятся.
Примечание: Чтобы сбросить коммутаторы Catalyst до заводских настроек отсоедините все кабели кроме кабеля питания и консольного кабеля, от коммутатора. Затем введите erase startup-config после него delete vlan.dat. После перезагрузки коммутатор сбросится до первоначальных настроек.
Настройка Trunk
После создания и настройки VLAN, пора перейти к конфигурации Trunk портов. Trunk это связь на втором уровне OSI между коммутаторами, который пропускает все VLAN (если список разрешенных VLAN явно не указан).
Для настройки интерфейса в режиме Trunk нужно воспользоваться команды, указанные ниже в таблице:
ЗадачаIOS командаВойти в режим глобальной конфигурацииSwitch# configure terminalВойти в режим конфигурации интерфейсаSwitch(config)# interface interface-idУстановите порт в режим постоянного транкингаSwitch(config-if)# switchport mode trunkУстанавливает для native VLAN значение, отличное от VLAN 1Switch(config-if)# switchport trunk native vlan vlan-idУкажите список VLAN, разрешенных для транкаSwitch(config-if)# switchport trunk allowed vlan vlan-listВернуться в привилегированный режим EXECSwitch(config-if)# end
Пример настройки Trunk
В топологии ниже VLAN 10, 20 и 30 обслуживают компьютеры Faculty, Student и Guest. Порт F0/1 коммутатора S1 настроек в режиме Trunk и пропускает VLAN-ы 10, 20, 30. VLAN 99 настроен в качестве native (VLAN по умолчанию).
В данном примере показывается настройка порта в режиме trunk, смена VLAN по умолчанию и ограничение разрешенных VLAN.
S1(config)# interface fastEthernet 0/1
S1(config-if)# switchport mode trunk
S1(config-if)# switchport trunk native vlan 99
S1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,30,99
S1(config-if)# end
Примечание: В данном примере подразумевается, что используется коммутатор Cisco Catalyst 2960, в котором порты по умолчанию используют 802.1Q. На других коммутаторах может понадобиться ручная настройка режима энкапсуляции на интерфейсе. Так же следует настроить VLAN по умолчанию на обоих концах, иначе коммутатор будет выдавать ошибки.
Проверка настройки Trunk
Вывод ниже демонстрирует настройки интерфейса Fa0/1 коммутатора S1. Данный вывод получен с помощью команды show interfaces interface-ID switchport:
S1# show interfaces fa0/1 switchport
Name: Fa0/1
Switchport: Enabled
Administrative Mode: trunk
Operational Mode: trunk
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Operational Trunking Encapsulation: dot1q
Negotiation of Trunking: On
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 99 (VLAN0099)
Administrative Native VLAN tagging: enabled
Voice VLAN: none
Administrative private-vlan host-association: none
Administrative private-vlan mapping: none
Administrative private-vlan trunk native VLAN: none
Administrative private-vlan trunk Native VLAN tagging: enabled
Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q
Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none
Administrative private-vlan trunk associations: none
Administrative private-vlan trunk mappings: none
Operational private-vlan: none
Trunking VLANs Enabled: ALL
Pruning VLANs Enabled: 2-1001
(output omitted)
Подчеркнутые части показывают режим работы интерфейса и нативный VLAN.
Сброс trunk до настроек по умолчанию
Для сброса настроек транкового интерфейса используйте команды no switchport trunk allowed vlan и no switchport trunk native vlan. После сброса настроек данный порт будет пропускать все VLAN-ы и VLAN-ом по умолчанию будет VLAN 1.
S1(config)# interface fa0/1
S1(config-if)# no switchport trunk allowed vlan
S1(config-if)# no switchport trunk native vlan
S1(config-if)# end
Вывод команды show interfaces f0/1 switchport показывает, что порт сброшен до настроек по умолчанию:
S1# show interfaces fa0/1 switchport
Name: Fa0/1
Switchport: Enabled
Administrative Mode: trunk
Operational Mode: trunk
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Operational Trunking Encapsulation: dot1q
Negotiation of Trunking: On
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Administrative Native VLAN tagging: enabled
Voice VLAN: none
Administrative private-vlan host-association: none
Administrative private-vlan mapping: none
Administrative private-vlan trunk native VLAN: none
Administrative private-vlan trunk Native VLAN tagging: enabled
Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q
Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none
Administrative private-vlan trunk associations: none
Administrative private-vlan trunk mappings: none
Operational private-vlan: none
Trunking VLANs Enabled: ALL
Pruning VLANs Enabled: 2-1001
(output omitted)
В вывод ниже показывает команды, которые используются для смены режима работы интерфейс с trunk на access.
S1(config)# interface fa0/1
S1(config-if)# switchport mode access
S1(config-if)# end
S1# show interfaces fa0/1 switchport
Name: Fa0/1
Switchport: Enabled
Administrative Mode: static access
Operational Mode: static access
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Operational Trunking Encapsulation: native
Negotiation of Trunking: Off
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Administrative Native VLAN tagging: enabled
(output omitted)
NoSQL СУБД, или нереляционные базы данных, обладают уникальными возможностями, которые компенсируют ограничения моделей реляционных баз. Нереляционные СУБД – это общее название для 4 основных подгрупп:
базы данных типа «ключ-значение»
колоночные базы данных
графовые базы данных
документные базы данных
В этой статье мы расскажем о том, что такое документная база данных, опишем ее плюсы и минусы, а также рассмотрим примеры.
Документная база данных
Документная (или документоориентированная) база данных – это тип нереляционных СУБД, который хранит данные не в столбцах и строках, а в виде документов JSON. JSON является нативным языком, используемым для хранения и запросов данных. Такие документы можно сгруппировать в коллекции, которые образуют системы баз данных.
Каждый документ состоит из нескольких пар «ключ-значение». Ниже приведен пример документа из 4 пар «ключ-значение»:
{
"ID" : "001",
"Book" : "Java: The Complete Reference",
"Genre" : "Reference work",
"Author" : "Herbert Schildt",
}
JSON позволяет разработчикам приложений хранить и запрашивать данные в том же формате документной модели, который используется ими для структурирования кода приложений. Объектную модель можно преобразовать в такие форматы, как JSON, BSON и XML.
Сравнение реляционной и документной базы данных
Реляционная система управления базами данных (РСУБД) основана на языке структурированных запросов (SQL). Для нереляционных баз они не нужны.
РСУБД занимается созданием связей между файлами для хранения и считывания данных. Документные базы данных ориентированы на сами данные, а связи между ними представлены в виде вложенных данных.
Ключевое сравнение реляционных и документных баз данных:
РСУБД
Система документных баз данных
Выстроена вокруг концепции о связях
Сосредоточена на данных, а не связях
Структурирует данные в кортежи (или строки)
Вместо строк в документах имеются свойства без теоретических определений.
Определяет данные (образует связи) через ограничения и внешние ключи (например, дочерняя таблица ссылается на основную таблицу через ее идентификатор).
Для определения схем не нужен язык DDL.
Для создания связей использует язык DDL (язык описания данных).
Вместо внешних ключей связи реализованы через вложенные данные (в одном документе могут содержаться другие, вложенные в него, документы, из-за чего между двумя сущностями документов формируется связь 1 ко многим (или многие к одному)).
Обеспечивает исключительную согласованность. В некоторых случаях она просто необходима (например, ежедневные банковские операции).
Обеспечивает согласованность в конечном счете (с периодом несогласованности).
Особенности документной базы данных
Документные базы данных обеспечивают быстрые запросы, структуру, которая отлично подходит для обработки больших данных, гибкое индексирование и упрощенный принцип поддержания баз данных. Такая СУБД эффективна для веб-приложений и была полностью интегрирована крупными ИТ-компаниями уровня Amazon.
Несмотря на то, что базы данных SQL могут похвастаться отличной стабильность и вертикальной структурой, им свойственна «тяжеловесность» данных. В сценариях использования, когда требуется моментальный доступ к данным (например, медицинские приложения), лучше выбирать документные базы данных. Так вы сможете легко запрашивать данные в той же модели документа, в которой писался код приложения.
Примеры использования документной базы данных
База данных «Книга»
Для создания баз данных «Книга» используются как реляционные, так и нереляционные СУБД, хотя и по-разному.
В реляционных СУБД связи между книгами и авторами выражаются через таблицы с идентификаторами ID: таблица Author (Автор) и таблица Books (Книги). Данная модель не допускает пустых значений, поэтому за каждым «Автором» должна быть закреплена как минимум одна запись в таблице «Книги».
В документной модели вы можете вкладывать данные. Такая модель показывает взаимосвязи проще и естественнее: в каждом документе с авторами есть свойство Books с массивом связанных документов «Книги». При поиске по автору отображается вся коллекция книг.
Управление содержимым
Разработчики пользуются документными базами данных для создания блогов, платформ с потоковыми видео и аналогичных сервисов. Каждый файл сохраняется в виде отдельного документа, и со временем, по мере разрастания сервиса, такую базу легче поддерживать. На значимые изменения в данных (как, например, изменения модели данных) не требуется простоя, поскольку им не нужно обновление схемы.
Каталоги
Когда дело касается хранения и чтения файлов каталога, документные базы данных оказываются в разы эффективнее реляционных СУБД. В каталогах могут храниться тысячи атрибутов, а документная база данных обеспечивает их быстрое считывание. В документных базах данных атрибуты, связанные с одним продуктом, хранятся в одном документе. Изменение атрибутов в одном из продуктов не влияет на другие документы.
Плюсы и минусы документной базы данных
Ниже представлены главные плюсы и минусы документной базы данных:
Плюсы документной БД
Минусы документной БД
Отсутствие схемы
Ограничения по проверке на согласованность
Быстрое создание и обслуживание
Проблемы с атомарностью
Отсутствие внешних ключей
Безопасность
Открытые форматы
Встроенное управление версиями
Плюсы
Отсутствие схемы. Нет ограничений по формату и структуре хранилищ данных. Это хорошо для сохранения существующих данных в больших объемах и разных структурных состояниях, особенно в непрерывно преобразующихся системах.
Быстрое создание и обслуживание. Как только вы создали документ, ему требуется лишь минимальная поддержка – она может оказаться не сложнее разового добавления вашего сложного объекта.
Отсутствие внешних ключей. Когда эта динамика связей отсутствует, документы становятся независимыми друг от друга.
Открытые форматы. Чистый процесс сборки, в котором для описания документов используется XML, JSON и другие производные.
Встроенное управление версиями. По мере того, как увеличивает размер ваших документов, повышается и их сложность. Управление версиями уменьшает количество конфликтов.
Минусы
Ограничения по проверке на согласованность. В примере с базой данных «Книга» можно искать книги по несуществующему автору. При поиске по коллекциям книг вы можете находить документы, не связанные с коллекцией авторов. Кроме того, в каждом списке для каждой книги может дублироваться информация об авторе. В некоторых случаях такая несогласованность не особо важна. Но при более высоких стандартах непротиворечивости РСУБД несогласованность серьезно снижает производительность баз данных.
Проблемы с атомарностью. Реляционные системы позволяют изменять данные из одного места без использования JOIN. Все новые запросы на чтение унаследуют изменения, внесенные в данные по одной команде (например, обновление или удаление строки). Для документных баз данных изменение, затрагивающее 2 коллекции, выполняется через 2 отдельных запроса (по одному на коллекцию). Это нарушает требования к атомарности.
Безопасность. Почти в половине современных веб-приложений отмечается активная утечка конфиденциальных данных. Поэтому владельцам нереляционных баз данных следует быть крайне внимательными к уязвимостям веб-приложения.
Лучшие документные базы данных
Amazon DocumentDB
Особенности:
совместимость с MongoDB;
полная управляемость;
высокая производительность с низкой задержкой запросов;
строгое соответствие требованиям и безопасность;
высокая доступность.
Как используется:
Вся команда разработки Amazon пользуется Amazon DocumentDB для повышения оперативности и продуктивности. Им нужны были вложенные индексы, агрегирование, ad-hoc запросы (запросы узкой специализации), а также полностью управляемый процесс.
BBC использует документные БД для запросов и хранения данных из нескольких потоков данных с компиляцией их в единый канал для клиентов. Они перешли на Amazon DocumentDB, чтобы получить полностью управляемы сервис с высокой доступностью, прочностью и резервным копированием по умолчанию.
Rappi выбрали Amazon DocumentDB для сокращения времени на написание кода, Dow Jones – для упрощения операций, а Samsung – для более гибкой обработки больших журналов.
MongoDB
Особенности:
ad-hoc запросы;
оптимизированное индексирование для запросов;
сегментирование;
балансировка нагрузки.
Как используется:
Forbes сократил время компоновки на 58%, получив прирост в 28% по количеству подписок, за счет более быстрого создания новых функций, более простого объединения и более качественной обработки разнообразных типов данных.
Toyota заметила, что разработчикам было проще работать с документными БД на больших скоростях за счет использования нативных JSON-документов. Больше времени тратилось на создание ценности бизнеса, а не на моделирование данных.
Cosmos DB
Особенности:
быстрое чтение в любом масштабе;
99,999% доступность;
полная управляемость;
NoSQL/Native Core API;
бессерверное, экономичное/мгновенное масштабирование.
Как используется:
Coca-Cola получает информацию за минуты, что способствует глобальному масштабированию. До перехода на Cosmos DB на это уходили часы.
ASOS искали распределенную базу данных, которая легко и гибко масштабируется для обслуживания 100+ миллионов розничных клиентов по всему миру.
ArangoDB
Особенности:
валидации схем;
разноплановое индексирование;
быстрые распределенные кластеры;
эффективность с большими наборами данных;
поддержка многих нереляционных моделей данных;
объединение моделей в единые запросы.
Как используется:
Оксфордский университет разработал онлайн-тестирование на сердечно-легочные заболевания, благодаря чему снизил посещаемость больниц и усовершенствовал результаты анализов.
FlightStats привел к единому стандарту разрозненную информацию о полетах (статус рейса, погодные условия, задержки в аэропорту, справочные данные), что позволило получить точные, прогнозирующие и аналитические результаты.
Couchbase Server
Особенность:
возможность управления глобальными развертываниями;
крайняя гибкость и адаптивность;
быстрота в крупных масштабах;
простые облачные интеграции.
Как используется:
BT использовал гибкую модель данных Couchbase для ускорения собственных возможностей по высокопроизводительной поставке контента, а также легкого масштабирования в моменты резкого повышения спроса.
eBay перешел от Oracle к более экономичному и функциональному решению (их документной системы/хранилища типа «ключ-значение»). Возросла доступность и производительность приложения, а разработчики могли пользоваться своим опытом в SQL для ускорения пайплайна CI/CD (конвейера сборки) через более гибкую схему.
CouchDB
Особенности:
графический интерфейс на базе браузера;
простейшие репликации;
аутентификация пользователя;
свойства ACID (Атомарность – Согласованность – Изолированность – Прочность).
Как используется:
Meebo (соцсеть) пользуется CouchDB для веб-интерфейса и его приложений.
The BBC выбрал CouchDB за платформы динамического контента
Как выбрать?
Структуру данных определяют важнейшие требования, предъявляемые к приложению. Вот несколько ключевых вопросов:
Вы будете больше читать или записывать? В случае, если вы чаще записываете данные, лучше подойдут реляционные системы, поскольку они позволяют избегать задвоений при обновлениях.
Насколько важна синхронизация? Благодаря стандартам ACID, реляционные системы справляются с этой задачей лучше.
Насколько сильно потребуется изменять вашу схему базы данных в будущем? Документные БД – это беспроигрышный вариант, если вы работаете с разнообразными данными в масштабе и ищете минимальной поддержки.
Нельзя сказать, что документная СУБД или SQL база лучше во всем. Правильный выбор зависит от вашего сценария использования. Принимая решение, подумайте, какие типы операций будут выполняться чаще всего.
Заключение
В данной статье мы объяснили особенности документной базы данных, поговорили о плюсах и минусах системы, а также рассмотрели сценарии использования. Кроме того, был приведен список лучших документных СУБД и рассказано, как компании из рейтинга Forbes 500 пользуются этими системами для повышения эффективности своей деятельности и процессов разработки.