背景:系统升级与迁移
本文介绍一个大型电商平台支付、物流和库存管理系统的云端迁移项目。原系统基于Java,并整合了RabbitMQ和PostgreSQL数据库,部署在本地数据中心。由于可扩展性和可靠性需求的增长,原系统面临着高延迟、维护困难和运营成本高等挑战。因此,决定将系统迁移至Azure云平台,并对架构进行优化升级。Azure平台被选中,因为它能够满足高性能架构的需求,并支持安全、治理和成本优化的最佳实践,符合Azure架构完善框架。
系统架构:Azure云端新模型
概述
新系统遵循Azure架构完善框架的原则,旨在实现高可扩展性、高弹性和易管理性。此迁移不仅是简单的系统搬迁,更是对架构进行现代化改造,以提升系统敏捷性、安全性及效率。
采用C4模型对架构进行四层级描述,分别为上下文、容器、组件和代码,确保所有相关人员对系统的可扩展性和可靠性目标达成一致。
上下文(上下文图)
上下文图展现了整个支付、物流和库存管理系统及其与外部系统的交互关系,包括客户、支付系统和物流平台等。

系统由三个主要业务领域构成:
- 支付管理:处理金融交易,集成支付网关及其他金融服务。
- 物流管理:与物流供应商交互,计算和监控订单交付状态。
- 库存管理:监控库存水平,并在库存不足时发出警报。
每个领域均被设计为独立的微服务,以实现独立扩展和简化管理。上下文图重点关注这些微服务与外部平台的交互。
容器(容器图)
容器图展示了系统的主要软件容器。每个微服务都部署为独立的应用程序容器,并利用Azure Kubernetes服务(AKS)进行容器化管理。RabbitMQ被替换为Azure服务总线,以改进异步通信;PostgreSQL数据库迁移至Azure Database for PostgreSQL,并进行了性能优化,以确保高可用性和可扩展性。

主要容器包括:
- 前端Web应用:用户交互界面,用于管理订单、支付、物流和库存。部署在Azure应用服务上。
- API网关:负责将请求路由到相应的微服务,使用Azure API管理进行安全、身份验证和流量控制。
- 支付微服务:处理和验证金融交易,与支付网关通信,并部署在AKS上。
- 物流微服务:计算运费,监控交付状态,通过RESTful API与外部物流供应商交互,部署在AKS上。
- 库存微服务:控制库存,发出低库存警报,并与销售系统集成,部署在AKS上。
- PostgreSQL数据库:迁移至Azure Database for PostgreSQL,具备高可用性和自动备份功能,使用Azure数据库迁移服务完成迁移。
- 服务总线:基于Azure服务总线实现微服务间的异步消息队列,确保高效和弹性的事务处理。
组件(组件图)
组件图详细描述了每个微服务的内部架构,每个组件都是独立且可扩展的软件单元。
支付微服务

关键组件包括:
- 支付处理组件:与支付网关通信,验证和处理支付,使用Azure Key Vault安全存储凭据。
- 通知组件:向客户和管理员发送支付状态通知。
物流微服务

关键组件包括:
- 运费计算组件:与外部API交互,计算运费,并使用Azure Logic Apps集成第三方服务。
- 跟踪组件:监控订单交付状态,并通过Azure Functions自动更新客户信息。
库存微服务

关键组件包括:
- 库存控制组件:监控和调整库存水平,并与销售系统集成。
- 警报组件:在库存水平达到最低值时发出警报。
代码(代码图)
支付微服务:

物流微服务:

库存微服务:

结论:迁移后的改进和成果
Azure云端迁移带来了以下改进:
- 可扩展性:AKS和Azure应用服务允许微服务根据负载独立扩展,轻松应对流量高峰。
- 弹性:Azure服务总线和高可用性PostgreSQL数据库确保系统对故障和中断具有更强的韧性。
- 成本优化:云迁移降低了基础设施和维护成本,并通过按需付费模式实现成本优化。
- 安全性:Azure Key Vault、多因素身份验证和严格的访问控制提高了系统的安全性。
通过遵循Azure架构完善框架的最佳实践和C4模型,此次迁移不仅实现了架构的现代化,也显著提升了系统的可靠性、可扩展性和安全性。