架构设计之物理架构

架构设计之物理架构

物理架构=硬件分布+软件部属+方案优化

物理架构（如图-1所示）关注“目标程序及其依赖的运行库和系统软件”最终如何安装、烧写或部属到物理机器，以及如何部属机器和网络来配合软件系统的可靠性、可伸缩性等要求。

物理架构和运行架构的关系：运行架构特别关注目标程序的动态执行情况，而物理架构重视目标程序的静态位置问题；物理架构还要考虑软件系统和包括硬件在内的整个IT系统之间是如何相互影响的。

图-1 物理架构的设计内容

如果使用UML来描述架构的运行架构，则该视图可能包括部属图和组件图。

物理架构设计包括的核心设计任务是：硬件分布、软件部属、方案优化。

【设计任务】一、硬件分布

选择的硬件是什么？嵌入式系统往往是单板机、单片机、专用机等，企业应用则是PC、服务器。

这些机器间的物理拓扑结构是怎样的？基于什么网络、什么总线规范、有没有冗余？

【设计任务】二、软件部属

不同的“软件到硬件的映射关系”，都要考虑到：

1、桌面软件，是安装

2、嵌入式系统，是烧写

3、Web系统，是部属

总之，目标单元什么类型、目标单元有几个，它们将运行在哪台PC、哪个单板、哪个服务器上。

【设计任务】三、方案优化

物理架构设计的好坏，严重影响着一系列重大质量属性，可从“攻”与“守”两个方面理解：

1、高性能（攻）

2、持续可用性（攻）

3、可伸缩性（攻）

4、经济性（守）

5、技术可行性（守）

6、易维护性（守）

因此，有必要评审物理架构设计、甄选更合理的物理部属方案。从思维要点层面，“开销”和“争用”是核心。即围绕物理节点、网络、软件单元、数据单元等物理架构设计的基本内容，通过如下4个方面的设计优化来“降低开销”和“避免争用”：

1、如何降低物理节点“内”的计算开销

2、如何降低物理节点“间”的通信开销

3、如何避免物理节点“内”CPU、内存、硬盘等资源的争用

4、如何避免物理节点“间”网络的带宽资源冲突