Mô hình Giao tiếp giữa các Hệ thống

[hoangquochung1110]

Framework cho Mô hình Giao tiếp giữa các Hệ thống

1. Các Chiều Giao tiếp Nền tảng

Mọi giao tiếp giữa các hệ thống đều có thể được phân loại theo năm chiều nền tảng:

1.1 Ràng buộc Thời gian (Temporal Coupling)

• Đồng bộ (Synchronous): Bên gửi chờ phản hồi từ bên nhận trước khi tiếp tục
• Bất đồng bộ (Asynchronous): Bên gửi tiếp tục thực thi mà không cần chờ phản hồi
• Kết hợp (Hybrid): Kết hợp cả hai mô hình (ví dụ: bất đồng bộ với callbacks hoặc promises)

1.2 Ràng buộc Kiến thức (Knowledge Coupling)

• Trực tiếp (Direct): Các hệ thống có kiến thức rõ ràng về nhau
• Gián tiếp (Indirect): Các hệ thống giao tiếp mà không cần biết trực tiếp về nhau
• Dựa trên Khám phá (Discovery-based): Các hệ thống tự động khám phá điểm cuối giao tiếp

1.3 Cơ chế Trao đổi Dữ liệu (Data Exchange Mechanism)

• Chuyển giao Trạng thái (State Transfer): Các hệ thống trao đổi biểu diễn dữ liệu đầy đủ
• Gọi Thao tác (Operation Invocation): Các hệ thống yêu cầu thực hiện các thao tác cụ thể
• Thông báo Sự kiện (Event Notification): Các hệ thống thông báo cho nhau về các sự kiện xảy ra

1.4 Mối quan hệ Giao tiếp (Communication Cardinality)

• Một-đến-Một (One-to-One): Giao tiếp điểm-đến-điểm
• Một-đến-Nhiều (One-to-Many): Phát sóng hoặc phát đa hướng
• Nhiều-đến-Một (Many-to-One): Tổng hợp
• Nhiều-đến-Nhiều (Many-to-Many): Giao tiếp dạng lưới

1.5 Tính bền vững của Giao tiếp (Communication Persistence)

• Tạm thời (Transient): Giao tiếp chỉ tồn tại trong quá trình trao đổi
• Bền vững (Persistent): Giao tiếp được lưu trữ và có thể truy xuất sau này
• Bền bỉ (Durable): Giao tiếp được đảm bảo tồn tại ngay cả khi hệ thống gặp sự cố

2. Các Mô hình Giao tiếp Cốt lõi

Dựa trên các chiều này, một số mô hình cốt lõi nổi bật:

2.1 Mô hình Yêu cầu-Phản hồi (Request-Reply Pattern)

• Định nghĩa: Người gọi đưa ra yêu cầu rõ ràng và chờ phản hồi
• Đặc điểm: Đồng bộ, ràng buộc trực tiếp, tập trung vào thao tác
• Biến thể:
  • RPC/RPI (Remote Procedure Call/Invocation): Yêu cầu theo hướng thủ tục (ràng buộc chặt)
  • REST (Representational State Transfer): Yêu cầu theo hướng tài nguyên (ràng buộc lỏng hơn)
  • GraphQL: Yêu cầu theo hướng truy vấn (dữ liệu do client chỉ định)
• Ví dụ triển khai:
  • API HTTP, gRPC, SOAP, JSON-RPC
  • Truy vấn cơ sở dữ liệu
  • Gọi hàm qua ranh giới mạng

2.2 Mô hình Xuất bản-Đăng ký (Publish-Subscribe Pattern)

• Định nghĩa: Bên xuất bản đẩy thông điệp đến các kênh; bên đăng ký tiêu thụ từ các kênh
• Đặc điểm: Bất đồng bộ, ràng buộc gián tiếp, tập trung vào sự kiện
• Biến thể:
  • Dựa trên chủ đề (Topic-based): Bên đăng ký nhận tất cả thông điệp được xuất bản đến các chủ đề
  • Dựa trên nội dung (Content-based): Bên đăng ký lọc thông điệp dựa trên nội dung
  • Dựa trên kênh (Channel-based): Giao tiếp thông qua các kênh có tên
• Ví dụ triển khai:
  • Message brokers (RabbitMQ, ActiveMQ)
  • Event buses
  • WebSockets với các chủ đề

2.3 Mô hình Xử lý Luồng (Stream Processing Pattern)

• Định nghĩa: Hệ thống xử lý luồng dữ liệu liên tục như các chuỗi không giới hạn
• Đặc điểm: Bất đồng bộ, ràng buộc lỏng, tập trung vào dữ liệu
• Biến thể:
  • Xử lý thời gian thực (Real-time processing): Xử lý ngay lập tức từng sự kiện
  • Xử lý vi-lô (Micro-batch processing): Xử lý các lô nhỏ sự kiện
  • Xử lý theo cửa sổ (Window-based processing): Xử lý sự kiện trong các cửa sổ thời gian hoặc số lượng
• Ví dụ triển khai:
  • Apache Kafka, Apache Flink
  • AWS Kinesis, Google Pub/Sub
  • Các triển khai Reactive Streams

2.4 Mô hình Trạng thái Chia sẻ (Shared State Pattern)

• Định nghĩa: Các hệ thống giao tiếp bằng cách sửa đổi và quan sát dữ liệu chia sẻ
• Đặc điểm: Ràng buộc biến đổi, tập trung vào trạng thái, giao tiếp ngầm định
• Biến thể:
  • Trung tâm là cơ sở dữ liệu (Database-centric): Cơ sở dữ liệu chia sẻ như điểm tích hợp
  • Bộ nhớ đệm phân tán (Distributed cache): Trạng thái chia sẻ trong bộ nhớ
  • Dựa trên tệp (File-based): Tệp chia sẻ làm phương tiện giao tiếp
• Ví dụ triển khai:
  • Cơ sở dữ liệu chia sẻ
  • Bộ nhớ đệm phân tán (Redis, Memcached)
  • Hệ thống tệp chia sẻ

2.5 Mô hình Lưu nguồn Sự kiện (Event Sourcing Pattern)

• Định nghĩa: Hệ thống ghi lại và trao đổi chuỗi sự kiện đại diện cho các thay đổi
• Đặc điểm: Bất đồng bộ, ràng buộc lỏng, nhận thức lịch sử
• Biến thể:
  • Lưu nguồn lệnh (Command-sourcing): Ghi lại các lệnh trước khi thực thi
  • Lưu nguồn sự kiện (Event-sourcing): Ghi lại các thay đổi trạng thái sau khi thực thi
  • CQRS (Command Query Responsibility Segregation): Mô hình riêng biệt cho đọc và ghi
• Ví dụ triển khai:
  • Kho lưu trữ sự kiện (EventStoreDB)
  • Cơ sở dữ liệu lưu nguồn sự kiện
  • Hệ thống Capture dữ liệu thay đổi (Change Data Capture)