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云原生、微服务、容器、DevOps概念扫盲,资深技术人员请回避!
随着企业数据量持续增长、业务系统日趋复杂、市场竞争日趋激烈,用户需求需要得到越来越及时的响应,用户服务需要不间断地进行。但采用的传统的云计算服务模式,即按照传统模式开发业务系统然后部署到云上,会使得云计算按需定制、弹性伸缩等优势难以充分发挥。为解决以上问题,“云原生”就此诞生。
云原生是指专门为在云平台部署和运行而设计的应用及架构,包括十二项基本要素,分别是:
1.同一应用对应同一套基准代码,并能多次部署;
2.显式声明第三方依赖;
3.将配置存储至环境变量;
4.将后端服务作为松耦合的资源;
5.严格分离构建阶段与运行阶段;
6.将应用作为无状态的进程运行;
7.通过端口绑定对外发布服务;
8.能够通过水平伸缩应用程序进程来实现并发;
9.可以快速启动和关闭应用;
10.要保持开发环境与生产环境等价;
11.使用事件流处理日志;
12.将后台管理任务当做一次性进程运行。
更具体来说,云原生涉及一系列技术,典型技术包括以Docker和Kubernetes编排工具为主的容器技术、以Service Mesh为发展方向的微服务技术,以及以快速迭代、持续交付为目的的DevOps(开发运维一体化)技术。
关于容器技术。
容器是指将应用程序及其环境一起打包作为交付物,该交付物可以随时构建、装载、运行。由于其它类型容器(如RKT)市场占比较低,容器一般指Docker。
容器编排工具是指让集群中的多个容器能够按计划、有组织运行的工具。Kubernetes作为CNCF孵化项目,相比Mesos和Swarm已经呈现出十分明显的优势。
传统虚拟机包含完整的操作系统,一旦开启即对硬件资源的一部分独占。容器引擎只是一个隔离的进程,对资源并不独占,因此是一种更轻量的虚拟化。这使得容器在文件体积、启动速度、占用资源和开启数量上都具有明显优势。
容器将依赖环境一起打包,因而屏蔽了开发、测试和运行环境的差异,再加上秒启、可多开的特性,使得微服务和DevOps均得以实现。所以可以说,容器技术是云原生的最佳载体,成为云原生的基石
关于微服务。
采用化整为零的概念,将复杂的IT系统部署,通过功能化、原子化分解,形成一种松散耦合的组件,让其更容易升级和扩展。
每个应用组件将其自身功能以服务的形式展现出来,并按照预先定义的协议进行交互,各个服务组件之间是松耦合的。
某个应用组件的编程语言与技术选型不会影响主体应用,如某个服务组件可以用Java 开发,而另一个可以用.NET开发。
每个服务组件都可以享有自己的数据库,且该数据库仅供该服务组件自己使用,其他服务组件都不能读取或者修改。
每个服务组件都是可以自行部署和测试的,任何一个服务组件在测试、部署和运行的时候都不依赖其他服务组件。
任何一个服务组件的故障都应该是隔离的,单个服务组件的故障不应该拖垮整个应用,也不应该影响其他服务组件。
微服务是云原生的实现方式,不仅涉及技术架构,还涉及业务怎么划分以及组织如何管理,如不同步规划将无法发挥其价值。
关于DevOps。
随着企业IT系统越来越复杂,功能迭代、局部升级、A/B Test甚至版本回滚成为常态,这都对开发、运维模式提出了新挑战,DevOps应运而生。
DevOps即开发运维一体化,是敏捷开发的继承和发展,目的是持续集成、持续交付,贯穿于开发到上线的始终。
DevOps因Docker的使用而更加简单,所以完整的DevOps体系中会包含Docker、Kubernetes等工具。
DevOps和微服务很多技术都是重合的,但两者的关注点并不同,微服务帮助我们以一种细颗粒度的方式开发、测试和发布服务,而DevOps提倡小规模和小批量的持续集成和持续部署,两者相辅相成的,共同解决问题;
DevOps进一步增强了云原生的敏捷特性,但其同样对企业内部的业务职责划分和组织架构调整提出了要求。
总结一下,容器+微服务+DevOps是实现云原生的最佳组合,但只有容器是一种比较明确的技术,而微服务和DevOps更像是一种方法论,仅仅有技术层面的配合是远远不够的,还需要有组织架构层面以及管理流程层面的共同配合才能发挥作用。
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