容器下微服務(wù)架構(gòu)方法研究

宋慶鑫

摘要：基于容器的微服務(wù)已經(jīng)成為現(xiàn)在系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計非常常見的方式，該種方法在應(yīng)用時具有非常多的優(yōu)勢和特征。本文在此先對微服務(wù)的架構(gòu)進(jìn)行分析，然后分析了微服務(wù)所具有的特性，分別是技術(shù)選型靈活、復(fù)雜度可控、獨立部署以及容錯性與擴(kuò)展性等，此后以Docker容器為例探討了容器的虛擬化技術(shù)，最后對分析了基于容器的微服務(wù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：容器；微服務(wù)架構(gòu)；虛擬化技術(shù)；Docker容器

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）02-0070-02

當(dāng)前時期各方對于微服務(wù)的爭論非常多，對其評價也各不相同。在設(shè)計系統(tǒng)或進(jìn)行開發(fā)時，通過微服務(wù)的應(yīng)用可以比較輕松的實現(xiàn)跨部門開發(fā)的目標(biāo)。而且利用容器的自動修復(fù)及其編排功能，有助于實現(xiàn)微服務(wù)的智能托管，進(jìn)而將運(yùn)維成本與難度等盡可能的降到最低。在對各個系統(tǒng)模塊進(jìn)行開發(fā)時，涉及到多種語言和框架，并且具有非常多的獨立進(jìn)程，大大增加了系統(tǒng)集成的難度?，F(xiàn)階段，很多公司在應(yīng)用微服務(wù)架構(gòu)方面，也都取得了非常好的效果，但是還有很大一部分公司并沒有進(jìn)行應(yīng)用。

1 微服務(wù)架構(gòu)

就微服務(wù)架構(gòu)來說，主要是由多個微服務(wù)所組成，在進(jìn)行軟件開發(fā)時，應(yīng)用的方式相比以往發(fā)生了非常大的改變。在開發(fā)軟件的過程中，實際應(yīng)用的也不再是庫，而是對微服務(wù)進(jìn)行開發(fā)。此外，每個微服務(wù)都有與之對應(yīng)的業(yè)務(wù)功能，而且這些功能相對獨立。軟件也全都被解耦成多個較小的片段，各片段的功能也都相對獨立。這些功能片段會限制系統(tǒng)中的其他部分，可以較好的對外界的故障進(jìn)行有效的應(yīng)對。在對新特性的請求進(jìn)行應(yīng)對時，微服務(wù)變更的速度非?？?，而且容器擴(kuò)張了其解耦性，最終從底層的硬件中分離出軟件，而進(jìn)行微服務(wù)的主要目的就是對應(yīng)用程序進(jìn)行分解，以更好的進(jìn)行部署[1]。微服務(wù)架構(gòu)大多應(yīng)用與各服務(wù)的交互。微服務(wù)和ESB的差別比較顯著，并不包括對服務(wù)間接口的同級別控制和數(shù)據(jù)建模進(jìn)行定義。在ESB中，存在很多模式驗證和消息路由等。傳統(tǒng)的架構(gòu)主要是面向服務(wù)，而微服務(wù)與之相比，其架構(gòu)更加的簡單。并且在應(yīng)用之后，可以獲得較快的開發(fā)速度。如果服務(wù)發(fā)生變化，僅僅匹配與之對應(yīng)的業(yè)務(wù)需求即可。因此，實際上微服務(wù)架構(gòu)最為核心和關(guān)鍵的優(yōu)勢在于其擴(kuò)展較為獨立，能夠完全替代傳統(tǒng)內(nèi)存，并且彌補(bǔ)其劣勢。在進(jìn)行微服務(wù)的部署時，可以在非常小的主機(jī)上進(jìn)行。

2 微服務(wù)的特性

2.1 技術(shù)選型靈活

在微服務(wù)架構(gòu)下，在技術(shù)選型過程中相對而言更加靈活?？梢猿浞纸Y(jié)合自身對于服務(wù)所產(chǎn)生的需求，同時還可以結(jié)合當(dāng)前時期的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，合理的做出對技術(shù)棧的選擇。相對而言，各個微服務(wù)并不復(fù)雜，而且非常簡單。在升級技術(shù)棧時，需要面臨的風(fēng)向相對來說也比較低，在一定情況下也完全可以進(jìn)行微服務(wù)的重構(gòu)。

2.2 復(fù)雜度可控

每個微服務(wù)的功能都比較單一，可以將整體進(jìn)行分解，進(jìn)而成為一組服務(wù)。不僅沒有改變整體的功能，也能將程序分解成可以進(jìn)行管理的服務(wù)或模塊。通過對接口進(jìn)行定義，進(jìn)而對服務(wù)邊界進(jìn)行表述，每個服務(wù)的界限都被清晰的定義。在將應(yīng)用進(jìn)行分解時，也不會出現(xiàn)很多復(fù)雜問題聚集起來的情況，而且在該模式下，各個部分模塊化的水平更高，不斷得到強(qiáng)化，也因此具有體積小和復(fù)雜度低，并且易于維護(hù)等。

2.3 獨立部署

對于微服務(wù)而言，其具備獨立運(yùn)動的條件，所以在進(jìn)行部署時，也具有獨立性的特征。以往傳統(tǒng)的架構(gòu)模式下，如果想對程序中的一個細(xì)節(jié)進(jìn)行變動，也會導(dǎo)致整體的重構(gòu)和部署。而在新模式下，即便個別微服務(wù)出現(xiàn)其他情況，需要發(fā)送變更，也不會對原來的部署與編譯產(chǎn)生影響。由于微服務(wù)所組成的應(yīng)用，與可并行的發(fā)布流程非常接近，使得發(fā)布的效率比以往更高，而且也不容易對系統(tǒng)環(huán)境造成污染，進(jìn)而將交付周期縮短。

2.4 容錯性

如果其中一組應(yīng)用出現(xiàn)故障，以往模式下，故障必然會出現(xiàn)擴(kuò)散，最終使得應(yīng)用失敗[2]。而在微服務(wù)架構(gòu)下，具備將故障隔離開來的功能，將其置于故障單元中。因此，通過運(yùn)用這種設(shè)計以及微服務(wù)所具有的一些更加先進(jìn)的特點，使得應(yīng)用層具備容錯的特征。

2.5 擴(kuò)展性

在微服務(wù)架構(gòu)模式下，每一個服務(wù)都具備獨立擴(kuò)張的條件，也能進(jìn)行有效的橫向擴(kuò)張，進(jìn)而在不同的節(jié)點上對整個應(yīng)用進(jìn)行復(fù)制。當(dāng)在擴(kuò)展需求上應(yīng)用不同的組件時，其差異性也非常多。因此，可以看出該種架構(gòu)的靈活性較高，能夠在各個基礎(chǔ)設(shè)施間，發(fā)揮擴(kuò)展服務(wù)的作用，進(jìn)而可以將風(fēng)險進(jìn)行有效的降低。

3 容器的虛擬化技術(shù)

通過容器技術(shù)的應(yīng)用，能夠起到緩解微服務(wù)負(fù)面影響的作用。該技術(shù)使用了內(nèi)核接口，允許多個容器共享一個內(nèi)核，并且各個容器被完全隔離。Docker是較為成功的基于容器應(yīng)用微服務(wù)架構(gòu)的案例。Docker容器的基本單位是資源分割和調(diào)度，并對整個軟件的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行封蓋，該解決方案可以實現(xiàn)跨平臺并且可以移植，而且應(yīng)用起來非常簡單[3]?？梢栽谌萜鲀?nèi)部快速的部署應(yīng)用，而且以Docker作為代表的容器技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化水平已經(jīng)非常高，不僅能夠進(jìn)行存儲服務(wù)，而且具有可伸縮的特性。該容器技術(shù)可以構(gòu)建應(yīng)用的鏡像，并進(jìn)行發(fā)布和持續(xù)交付等，同時對運(yùn)維環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化開發(fā)，不斷提升開展業(yè)務(wù)的效率，將IT成本降到最低。通過各個容器之間隔離的實現(xiàn)，促使由不同語言所開發(fā)的微服務(wù)代碼在部署起來更加的容易?？傮w來說，Docker容器具有兩個比較明顯的特點，分別是快速、可移植性。也就是說該容器的敏捷性更高，性能也更好。

4 基于容器的微服務(wù)應(yīng)用

通過應(yīng)用容器技術(shù)可以有效的解決微服務(wù)架構(gòu)導(dǎo)致的問題，而且在應(yīng)用Linux容器技術(shù)以后，一個內(nèi)核能夠服務(wù)于多個容器，并且實現(xiàn)完全的隔離。在Docker執(zhí)行環(huán)境下，接口的標(biāo)準(zhǔn)化程度也更高，使得容器的共享等難度都大大的降低，這就導(dǎo)致各種語言開發(fā)下，部署微服務(wù)代碼時，都更加的簡單。雖然為負(fù)架構(gòu)具有很多方面的優(yōu)勢，但是在構(gòu)建和部署以及維護(hù)時，存在非常大的困難[4]。但是容器可以提供輕量級，使得微服務(wù)在進(jìn)行虛擬化運(yùn)行時，獲得載體的難度大大降低。與此同時，基于容器技術(shù)的云服務(wù)使得微服務(wù)的創(chuàng)建相對來說非常簡單，進(jìn)而可以在云端大規(guī)模的進(jìn)行微服務(wù)的實踐。并且基于容器的微服務(wù)應(yīng)用具有標(biāo)準(zhǔn)化、資源利用率高、隔離以及跨平臺等方面的特征，使得應(yīng)用起來更加的高效。就標(biāo)準(zhǔn)化特征而言，在構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)環(huán)境的過程中，如果應(yīng)用鏡像技術(shù)并對環(huán)境與應(yīng)用鏡像進(jìn)行遷移，會使得Docker容器不存在上下線的環(huán)境差異，能夠確保應(yīng)用環(huán)境具有一致性。所以，對于運(yùn)維和測試人員而言，可以對軟件鏡像進(jìn)行直接部署，這也使得持續(xù)集成和測試以及發(fā)布的過程得到了極大的簡化。

5 結(jié)語

近年來，微服務(wù)架構(gòu)和與之相關(guān)的容器等技術(shù)實現(xiàn)了非?？焖俚陌l(fā)展，在將其融合之后，逐漸發(fā)展成為較為領(lǐng)先的設(shè)計思想。通過微服務(wù)架構(gòu)和容器技術(shù)等，應(yīng)用程序的優(yōu)點得以充分發(fā)揮，而且可以從底層的硬件中分離出軟件。除此之外，容器的存在使得微服務(wù)架構(gòu)被極大的簡化，創(chuàng)建了更加快捷的應(yīng)用程序，不僅非常完善，維護(hù)起來也比較簡單。

參考文獻(xiàn)

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