Podręcznik architekta rozwiązań. Poznaj reguły oraz strategie projektu architektury i rozpocznij niezwykłą karierę - ebook

Usługi natywnej chmury pozwalają na uzyskiwanie imponującej wydajności i skalowalności przy niskim koszcie. Świadome tego przedsiębiorstwa poszukują architektów rozwiązań chmurowych, którzy spełniają wysokie wymagania. Taka osoba musi posiadać rozległą znajomość technologii i umiejętność wiązania tej wiedzy z wymaganiami biznesu w sposób zapewniający maksimum korzyści.

Dzięki tej książce dowiesz się, jak tworzyć niezawodne, skalowalne i odporne rozwiązania, a także jak projektować systemy następnej generacji przeznaczone dla środowiska chmury. Poznasz efektywne strategie dla produktu i nauczysz się je w pełni implementować w swojej organizacji. Zrozumiesz też, w jaki sposób architekt rozwiązań wpisuje się w środowisko elastycznie działającej firmy. W tym wydaniu pojawiły się również nowe rozdziały, poświęcone takim technologiom jak internet rzeczy, obliczenia kwantowe, inżynieria danych i uczenie maszynowe. Znajdziesz tu uaktualnione informacje dotyczące architektury natywnej chmury i magazynu danych łańcucha bloków. W efekcie lektury nauczysz się tworzyć projekty efektywnych rozwiązań, spełniających zdefiniowane wymagania biznesowe.

Najciekawsze zagadnienia:

• zadania architekta rozwiązań w korporacji
• implementacja reguł i wzorców projektowych
• strategie zabezpieczania architektury
• modernizacja starych aplikacji za pomocą chmury
• big data, uczenie maszynowe, IoT i obliczenia kwantowe w nowoczesnej architekturze

Jeśli chcesz mieć łatwe życie, nie zostawaj architektem.

Zaha Hadid, wielokrotnie nagradzana architektka

O autorach

O korektorze merytorycznym

Przedmowa

Wprowadzenie

ROZDZIAŁ 1. Rola architekta rozwiązań

• Czym jest architektura rozwiązania?
• Ewolucja architektury rozwiązania
• Dlaczego architektura rozwiązania jest ważna?
• Korzyści płynące z architektury rozwiązania
  • Odpowiedź na potrzeby biznesowe i jakość dostawy
  • Wybór najlepszej platformy technologicznej
  • Uwzględnianie ograniczeń rozwiązania i problemów
  • Pomoc w zarządzaniu zasobami i kosztami
  • Zarządzanie dostarczaniem rozwiązania i cyklu życiowego projektu
  • Uwzględnienie wymagań innych niż funkcjonalne
• Architektura rozwiązania w publicznej chmurze
  • Czym jest publiczna chmura?
  • Chmura publiczna, prywatna i hybrydowa
  • Architektura chmury publicznej
  • Architektura dla natywnej chmury
  • Dostawcy chmury publicznej i oferowane przez nich usługi
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 2. Architekt rozwiązań w organizacji

• Rodzaje roli architekta rozwiązań
  • Role ogólnego architekta rozwiązań
  • Specjalistyczne role architekta rozwiązań
• Obowiązki architekta rozwiązań
  • Analiza wymagań użytkownika
  • Definiowanie wymagań innych niż funkcjonalne
  • Zrozumienie i zaangażowanie interesariuszy
  • Poznanie różnych ograniczeń architekturalnych
  • Wybór technologii
  • Prototypowanie i utworzenie dowodu koncepcji
  • Zaprojektowanie i dostarczenie rozwiązania
  • Zapewnienie działania produktu po jego uruchomieniu i obsługa techniczna
  • Promowanie technologii
• Architekt rozwiązań w organizacji stosującej metody zwinne
  • Dlaczego warto stosować metody zwinne?
  • Manifest metod zwinnych
  • Terminologia i proces metod zwinnych
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 3. Atrybuty architekta rozwiązań

• Skalowalność i elastyczność
  • Kwestie pojemności podczas skalowania
• Skalowanie architektury
• Skalowanie treści statycznej
  • Elastyczność floty serwerów
  • Skalowanie bazy danych
• Wysoka dostępność i niezawodność
• Odporność na awarie i nadmiarowość
• Odzyskiwanie po awarii i kontynuowanie działalności biznesowej
• Rozszerzalność i wielokrotne użycie
• Użyteczność i dostępność
• Przenośność i współdziałanie
• Doskonałe działanie i łatwość obsługi technicznej rozwiązania
• Zapewnianie bezpieczeństwa i zgodności
  • Uwierzytelnianie i autoryzacja
  • Bezpieczeństwo internetowe
  • Bezpieczeństwo sieci
  • Bezpieczeństwo infrastruktury
  • Bezpieczeństwo danych
• Optymalizacja kosztów i budżetu
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 4. Reguły projektu architektury rozwiązań

• Skalowanie obciążenia
  • Skalowanie prognostyczne
  • Skalowanie reakcyjne
• Tworzenie niezawodnej architektury
• Projektowanie pod kątem wydajności działania
• Używanie zasobów możliwych do zastępowania
  • Tworzenie infrastruktury niemodyfikowalnej
• Luźne powiązanie komponentów
• Położenie nacisku na usługę zamiast na serwer
• Używanie pamięci masowej odpowiedniej dla danych wymagań
• Tworzenie projektu pod kątem danych
• Pokonywanie ograniczeń architekturalnych
• Produkt o minimalnej niezbędnej funkcjonalności
• Zapewnianie bezpieczeństwa w każdym miejscu
• Stosowanie automatyzacji, gdzie się da
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 5. Migracja do chmury i projekt hybrydowej architektury chmury

• Korzyści oferowane przez architekturę natywnej chmury
• Popularne opcje w zakresie dostawców publicznej chmury
• Opracowanie strategii migracji do chmury
  • Migracja typu podniesienie i przesunięcie
  • Natywna chmura
  • Wycofanie lub pozostawienie
• Wybór strategii dotyczącej chmury
• Etapy migracji do chmury
  • Odkrywanie obciążenia
  • Analiza informacji
  • Tworzenie planu migracji
  • Projektowanie aplikacji
  • Migracja aplikacji do chmury
  • Integracja, weryfikacja i zakończenie procesu migracji
  • Działanie aplikacji w chmurze
  • Optymalizacja aplikacji w chmurze
• Tworzenie architektury chmury hybrydowej
• Podejście polegające na korzystaniu z usług wielu dostawców chmury
• Projektowanie architektury natywnej chmury
• Podsumowanie
• Dalsza lektura

ROZDZIAŁ 6. Wzorce projektowe architektury rozwiązań

• Tworzenie architektury n-warstwowej
  • Warstwa internetowa
  • Warstwa aplikacji
  • Warstwa bazy danych
• Tworzenie architektury wielodostępnej na bazie SaaS
• Tworzenie projektów architektury stanowej i bezstanowej
• Architektura zorientowana na usługi
  • Usługa sieciowa w architekturze SOAP
  • Usługa sieciowa w architekturze RESTful
  • Tworzenie bazującej na architekturze SOAP witryny internetowej typu e-commerce
• Budowanie architektury niewymagającej serwera
• Tworzenie architektury mikrousług
  • Architektura aplikacji obsługującej głosowanie w czasie rzeczywistym
• Budowanie architektury bazującej na kolejce
  • Wzorzec łańcucha kolejkowania
  • Wzorzec obserwacji zadania
• Tworzenie architektury opartej na zdarzeniach
  • Model producenta i subskrybenta
  • Model strumienia zdarzeń
• Budowanie architektury bazującej na buforze
  • Wzorce buforowania w architekturze trójwarstwowej
  • Wzorzec zmiany nazwy
  • Wzorzec serwera proxy
  • Wzorzec przepisanego proxy
  • Wzorzec buforowania aplikacji
• Poznajemy wzorzec bezpiecznika
• Implementacja wzorca grodziowego
• Tworzenie wzorca pływających adresów IP
• Wdrażanie aplikacji w kontenerze
  • Korzyści oferowane przez kontenery
  • Wdrażanie z użyciem kontenerów
  • Tworzenie architektury bazującej na kontenerach
• Obsługa bazy danych w architekturze aplikacji
  • Wzorzec wysokiej dostępności bazy danych
• Unikanie antywzorców w architekturze rozwiązania
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 7. Kwestie dotyczące wydajności działania

• Reguły projektowe związane z wydajnością działania architektury
  • Zmniejszenie opóźnienia
  • Poprawienie przepustowości
  • Obsługa współbieżności
  • Stosowanie buforowania
• Technologia stosowana podczas optymalizacji wydajności działania
  • Wybór dotyczący obliczeń
  • Wybór pamięci masowej
  • Wybór bazy danych
  • Usprawnianie wydajności działania sieci
• Monitorowanie wydajności działania
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 8. Kwestie dotyczące zapewnienia bezpieczeństwa

• Reguły projektowe dotyczące bezpieczeństwa architektury
  • Implementacja uwierzytelniania i autoryzacji
  • Stosowanie bezpieczeństwa wszędzie
  • Ograniczenie pola rażenia
  • Nieustanne monitorowanie i audyt wszystkiego
  • Automatyzacja na każdym kroku
  • Ochrona danych
  • Reakcja na incydenty dotyczące bezpieczeństwa
• Wybór technologii podczas zabezpieczania architektury
  • Tożsamość użytkownika i zarządzanie dostępem
  • Bezpieczeństwo warstwy sieciowej
  • Zabezpieczenie aplikacji i jej infrastruktury
  • Bezpieczeństwo danych
• Certyfikaty bezpieczeństwa i zgodności
• Model współdzielonej odpowiedzialności za bezpieczeństwo w chmurze
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 9. Kwestie dotyczące niezawodności architektury

• Reguły projektowe zapewniające niezawodność architektury
  • Automatyczna naprawa systemu po awarii
  • Stosowanie automatyzacji
  • Tworzenie systemu rozproszonego
  • Monitorowanie i zwiększanie pojemności
  • Weryfikacja procedury odzyskiwania po awarii
• Technologia pomagająca zapewnić niezawodność architektury
  • Planowanie pod kątem docelowego punktu odzyskiwania i docelowego czasu odzyskiwania
  • Replikacja danych
  • Planowanie procedury odzyskiwania po awarii
  • Stosowanie najlepszych praktyk związanych z procedurą odzyskiwania po awarii
• Poprawianie niezawodności za pomocą chmury
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 10. Kwestie dotyczące zapewnienia sprawnego działania

• Reguły projektowe dotyczące zapewnienia sprawnego działania
  • Automatyzacja ręcznie wykonywanych zadań
  • Wprowadzanie zmian przyrostowo i z możliwością ich wycofania
  • Przewidywanie awarii i reagowanie na nie
  • Uczenie się na błędach
  • Uaktualnianie scenariusza działania
• Wybrane technologie pozwalające zapewnić sprawne działanie
  • Planowanie w celu osiągnięcia sprawnego działania
  • Funkcjonowanie sprawności operacyjnej
  • Usprawnianie działania systemu
• Osiągnięcie sprawnego działania w chmurze publicznej
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 11. Kwestie dotyczące kosztów

• Reguły projektowe dotyczące optymalizacji kosztu
  • Obliczenie całkowitego kosztu własności
  • Planowanie przez oszacowanie budżetu i prognozowanie wydatków
  • Zarządzanie zapotrzebowaniem i katalogiem usług
  • Śledzenie nakładów kapitałowych
  • Nieustanna optymalizacja kosztu
• Techniki optymalizacji kosztu
  • Zmniejszenie złożoności architekturalnej
  • Zwiększenie efektywności IT
  • Standaryzacja i zarządzanie
  • Monitorowanie kosztu użycia i raportowanie
• Optymalizacja kosztu w publicznej chmurze
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 12. Framework DevOps i architektury rozwiązań

• Wprowadzenie do kultury DevOps
• Omówienie korzyści oferowanych przez DevOps
• Omówienie komponentów DevOps
  • Ciągła integracja i ciągłe wdrażanie
  • Ciągłe monitorowanie i usprawnianie
  • Infrastruktura jako kod
  • Zarządzanie konfiguracją
• DevOps i zapewnienie bezpieczeństwa
• Połączenie DevOps i CI/CD
• Implementacja strategii CD
  • Wdrożenie w miejscu
  • Wdrożenie ciągłe
  • Wdrożenie typu niebieski-zielony
  • Wdrożenie typu czerwony-czarny
  • Wdrożenie niemodyfikowalne
• Implementacja ciągłego testowania w potoku CI/CD
  • Testy A/B
• Używanie narzędzi DevOps w potoku CI/CD
  • Edytor kodu źródłowego
  • Zarządzanie kodem źródłowym
  • Serwer ciągłej integracji
  • Wdrożenie kodu
  • Potok kodu źródłowego
• Implementacja najlepszych praktyk DevOps
• Tworzenie w chmurze rozwiązań bazujących na DevOps i DevSecOps
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 13. Inżynieria danych w architekturze rozwiązań

• Architektura big data
• Projektowanie pod kątem potoku przetwarzania big data
• Pobieranie danych
  • Technologie pobierania danych
  • Pobieranie danych do chmury
• Przechowywanie danych
  • Technologia związana z przechowywaniem danych
• Przetwarzanie danych i ich analizowanie
  • Rozwiązania technologiczne przeznaczone do przetwarzania i analizowania danych
• Wizualizacja danych
  • Rozwiązania technologiczne na potrzeby wizualizacji danych
• Projektowanie architektury big data
  • Architektura jeziora danych
  • Architektura repozytorium danych
  • Architektura mesh
  • Architektura danych strumieniowanych
• Najlepsze praktyki dotyczące architektury big data
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 14. Architektura uczenia maszynowego

• Czym jest uczenie maszynowe?
• Nauka i uczenie maszynowe
  • Ocena modelu ML - nadmierne kontra niedostateczne wytrenowanie
  • Nadzorowane i nienadzorowane modele uczenia maszynowego
• Uczenie maszynowe w chmurze
• Tworzenie architektury uczenia maszynowego
  • Przygotowanie i nadawanie etykiet
  • Wybór algorytmu i budowa modelu
  • Trenowanie i dostrajanie
  • Wdrażanie i zarządzanie
• Przykładowa architektura uczenia maszynowego
• Podejście MLOps
  • Reguły MLOps
  • Najlepsze praktyki MLOps
• Uczenie głębokie
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 15. Architektura internetu rzeczy

• Czym jest internet rzeczy?
• Komponenty architektury IoT
  • Zarządzanie urządzeniami IoT
  • Nawiązywanie połączenia i kontrolowanie urządzeń IoT
  • Przeprowadzanie analizy danych IoT
• IoT w chmurze
• Tworzenie przemysłowego rozwiązania IoT
  • Architektura IoT CF
  • Implementacja cyfrowego bliźniaka
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 16. Obliczenia kwantowe

• Elementy konstrukcyjne komputera kwantowego
  • Kubit
  • Superpozycja
  • Splątanie
• Mechanizm działania komputera kwantowego
  • Bramki kwantowe
  • Układy kwantowe
• Typy komputerów kwantowych
• Obliczenia kwantowe w rzeczywistych zastosowaniach
• Obliczenia kwantowe w chmurze
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 17. Przeprojektowywanie starych systemów

• Wyzwania związane ze starymi systemami
  • Trudność w sprostaniu oczekiwaniom użytkowników
  • Wyższy koszt obsługi technicznej i uaktualnień
  • Niedostateczne umiejętności i dokumentacja
  • Niedostosowanie do wymagań organizacji dotyczących zapewnienia bezpieczeństwa
  • Niezgodność z innymi systemami
• Korzyści wynikające z modernizacji systemu
• Definiowanie strategii modernizacji systemu
  • Analiza starej aplikacji
  • Modernizacja
• Techniki modernizacji starych systemów
  • Hermetyzacja, rehosting i zmiana platformy
  • Refaktoryzacja i ponowne utworzenie architektury
  • Ponowne zaprojektowanie i zastąpienie
• Definiowanie strategii migracji starych systemów do chmury
  • Dokumentacja i pomoc techniczna
• Migracja rozwiązania typu mainframe do chmury
  • Migracja samodzielnej aplikacji
  • Migracja aplikacj zawierającej kod współdzielony
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 18. Dokumentowanie architektury rozwiązania

• Przeznaczenie dokumentu architektury rozwiązania
• Widoki dokumentu architektury rozwiązania
• Struktura dokumentu architektury rozwiązania
  • Ogólne omówienie rozwiązania
  • Kontekst biznesowy
  • Ogólne omówienie koncepcji rozwiązania
  • Architektura rozwiązania
  • Implementacja rozwiązania
  • Zarządzanie rozwiązaniem
  • Dodatek
• Przygotowywanie dokumentacji IT na potrzeby architektury rozwiązania
• Podsumowanie

ROZDZIAŁ 19. Umiejętności pozwalające stać się lepszym architektem rozwiązań

• Umiejętności związane z przedsprzedażą
• Komunikacja z kierownictwem najwyższego szczebla
• Podejmowanie działań i ponoszenie odpowiedzialności za nie
• Definiowanie strategii działania, celów oraz ważnych wyników
• Myślenie szerszymi kategoriami
• Elastyczność i umiejętność dostosowania się
• Myślenie w kategoriach projektu
• Zaangażowanie w tworzenie kodu
• Nieustanne uczenie się
• Bycie mentorem dla innych
• Bycie propagatorem technologii i liderem
• Podsumowanie

Skorowidz