Привет, коллеги! Меня зовут Санжар, я бэкенд-разработчик с опытом в настройке серверной инфраструктуры и контейнеризации для средних проектов. Сегодня хочу поделиться схемой архитектуры, которую я часто использую в своих проектах. Это не руководство к действию и не утверждение, что так нужно делать. Скорее, это возможность для меня получить обратную связь и узнать, как сделать лучше. Так что прошу вас, пишите свои идеи и советы в комментариях — это очень важно для меня. ?
Основная идея
Данная схема рассчитана на средненагруженные приложения. Она базируется на разделении фронтенда, бэкенда, базы данных, а также использовании кэширования и статических файлов. Все сервисы развёрнуты в Docker-контейнерах, что упрощает их переносимость и настройку.
Клиентская часть (Next.js, Angular)
Фронтенд отвечает за рендеринг интерфейса и взаимодействие с сервером через API. Он развёрнут отдельно и обслуживается через Nginx. Такой подход позволяет легко масштабировать фронтенд независимо от других частей системы.
Прокси-сервер (Nginx)
Nginx выполняет функции балансировки нагрузки и кэширования запросов. Он принимает запросы от клиента и перенаправляет их на фронтенд, бэкенд или сервер со статическими ресурсами. Также он обрабатывает HTTPS-запросы.
Бэкенд (Django/FastAPI)
Бэкенд отвечает за обработку API-запросов. Он развёрнут с использованием gunicorn или uvicorn для поддержки нескольких рабочих процессов. Это помогает обеспечить масштабируемость при увеличении нагрузки.
База данных (PostgreSQL)
Для хранения основной информации используется реляционная база данных PostgreSQL. Если проект требует высокой отказоустойчивости, возможна репликация базы данных.
Кэширование (Redis)
Redis используется для ускорения обработки данных и уменьшения нагрузки на базу данных. Например, в Redis можно хранить сессии или результаты часто выполняемых запросов.
Статические и медиафайлы
Статические ресурсы и медиафайлы обслуживаются через отдельный сервер с использованием Nginx. Это позволяет разгрузить бэкенд.
Контейнеризация
Все сервисы развёрнуты в Docker-контейнерах. Это значительно упрощает переносимость проекта и настройку окружения.
Масштабируемость
На уровне бэкенда используются несколько рабочих процессов (воркеров), что позволяет обрабатывать больше запросов одновременно.
При необходимости можно легко добавить новые фронтенд- или бэкенд-узлы.
Где вижу возможности для улучшения
-
Мониторинг и алертинг
На данный момент мониторинг системы осуществляется минимально. Планирую внедрить такие инструменты, как Prometheus и Grafana, чтобы отслеживать состояние всех сервисов в режиме реального времени.
Для уведомлений о сбоях хочу настроить интеграции с Slack или Telegram.
-
Оптимизация ресурсов
Возможно, использование серверов меньшей мощности, но с более грамотным распределением нагрузки, поможет сократить затраты.
Стоит подробнее изучить инструменты автоматического масштабирования, такие как Kubernetes.
-
CI/CD
Сейчас процесс развёртывания проекта частично автоматизирован, но его можно улучшить с помощью таких инструментов, как GitHub Actions, GitLab CI/CD или Jenkins.
Вопросы к вам, сообщество
Насколько, на ваш взгляд, данная архитектура эффективна для средненагруженных приложений?
Какие подходы вы используете для уменьшения расходов на сервера и оптимизации ресурсов?
Какие инструменты предпочитаете для настройки CI/CD пайплайнов?
Заключение
Эта схема — результат моего опыта и экспериментов. Я не утверждаю, что это лучший способ построения архитектуры, и открыт для ваших комментариев. Напишите, что можно улучшить, какие альтернативные подходы вы используете, или просто поделитесь своим опытом. Мне действительно важно ваше мнение. Спасибо за внимание!
Комментарии (12)
karambola_stiv
17.01.2025 11:37А что тут можно добавить, самая обычная схема, через uvicorn ещё и асинхронная. Высоконагруженные сервисы так же работают, там другие пути оптимизации.
MadridianFox
17.01.2025 11:37Выглядит логично. Так же логично как то что суп надо есть ложкой, в макароны вилкой.
pvzh
17.01.2025 11:37Redis у вас на схеме к gunicorn подключен, это как, можно подробнее? Может его к приложению надо? Балансировка у вас через nginx и несколько контейнеров бекенда – тогда зачем внутри несколько gunicorn воркеров? Можно так, можно эдак, но оба варианта сразу избыточно.
Dhwtj
17.01.2025 11:37путаница
Клиентская часть (Next.js, Angular)
Фронтенд отвечает за рендеринг интерфейса и взаимодействие с сервером через API. Он развёрнут отдельно и обслуживается через Nginx. Такой подход позволяет легко масштабировать фронтенд независимо от других частей системы.
не клиентская часть а
1. Frontend-ресурсы
Скомпилированные файлы приложения: Это могут быть статические файлы (HTML, CSS, JavaScript) или файлы, генерируемые на сервере (SSR — Server-Side Rendering).
Бандлы приложения: Скомпилированные файлы JavaScript, CSS и другие ассеты (изображения, шрифты и т.д.).
Статическая генерация (SSG): В случае с Next.js, сервер может генерировать статические страницы на этапе сборки и отдавать их клиенту без дополнительной обработки.
2. Серверный рендеринг (SSR)
Next.js поддерживает SSR (Server-Side Rendering), что позволяет рендерить страницы на сервере и отправлять готовый HTML клиенту. Это может быть полезно для SEO и улучшения первоначальной загрузки страницы.
Angular Universal также поддерживает SSR, позволяя рендерить страницы на сервере.
По мере роста нагрузки наверное в такой последовательности
денормализация данных, избавляться от тяжелых join
шардирование БД
подумать про распределенный кеш - space based architecture (не пробовал)
репликация (добавить второй инстанс как приложения, так и БД + синхронизация БД)
выносить аналитику в отдельный сервис и БД с денормализацией
stateless сервисы (для начала внутри монолита)
изоляция данных внутри boundary context с сокращением сложных запросов с несколькими доменами и подготовка к разделению на микросервисы
---
На уровне бэкенда используются несколько рабочих процессов (воркеров), что позволяет обрабатывать больше запросов одновременно.
Непонятно с терминологией. Несколько инстансов? Как их синхронизировать уже придумали?
zubrbonasus
17.01.2025 11:37Реализуйте пет проджект и проведите тестирование нагрузкой (например с помощью яндекс танк). Потом смотрите на полученные RPS и принимайте решение подойдёт вам или нет.
mastifikator
17.01.2025 11:37Из моего DevOps опыта:
Примерно так и выглядит сейчас архитектура MVP приложения, кажется что более усложнять не стоит, пока не будет показан экономический эффект
В случае если планируется какое-то масштабирование в будущем, рекомендую сразу адаптировать продукт под k8s, заказывать небольшой кластер, писать Helmfiles для развертывания представленных сервисов, также k8s позволит более гибко управлять ресурсами. Но тут конечно все зависит от Ваших ресурсов заложенных на инфраструктуру. В целом на первое время можно разворачивать данную инфраструктуру и с помощью Docker Compose на Docker Host установленном на виртуалку, проблемы начнуться при попытках масштабировать такое решение. Также рекомендовал бы задуматься о микросервисе с ролью API Gateway - очень поможет разрулировать запросы в случае увеличения кол-ва микросервисов, но также увеличит сложность и время выхода в MVP.
Инструмент для создания CI/CD пайплайна рекомендую выбирать исходя из того в каком репозитории публикуется Ваш код (GitHub - GitHub Actions, GitLab - GitLab CI/CD)
P.S. Слышал что у Redis в прошлом году изменилась лицензионная политика, если это для Вас важно стоит поискать аналог/форк.
GrigoryPerepechko
17.01.2025 11:37Зачем нужен Redis?
Почему не хранить все это же в отдельной таблице Postgres?
WLMike
А что такое средненагруженный проект?
Dhwtj
который тянет без усложнения
WLMike
То есть 5 серверов - это без усложнения? У меня сервис на 30 тыс рпс на двух серверах, а в пике 100 тыс рпс. Видимо по вашей классификации - это слабо нагруженный проект
Dhwtj
Да