微服務(wù)架構(gòu)在容器云中的應(yīng)用實(shí)踐研究

張新成 上海金橋信息股份有限公司

在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，多年來(lái)，有關(guān)開(kāi)發(fā)人員一直在探討更好的系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)，從而最大程度地實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的有效利用，同時(shí)大大提升運(yùn)行效率。微服務(wù)架構(gòu)作為立足于“云”的新技術(shù)，其的發(fā)展是對(duì)傳統(tǒng)服務(wù)器模式、基礎(chǔ)云計(jì)算模式等平臺(tái)形式的推陳出新。當(dāng)前，有關(guān)人員對(duì)于微服務(wù)的評(píng)價(jià)呈現(xiàn)褒貶不一的情況，但不可否認(rèn)的是，如果充分利用好微服務(wù)的自身優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于容器云的實(shí)踐，對(duì)于達(dá)成預(yù)期目標(biāo)、提升行動(dòng)效率具有極大的促進(jìn)作用。

1 微服務(wù)架構(gòu)的概念與模式

作為架構(gòu)風(fēng)格的一種，微服務(wù)架構(gòu)并不能簡(jiǎn)單是為某項(xiàng)具體服務(wù)，其的組成離不開(kāi)多個(gè)服務(wù)系統(tǒng)的綜合運(yùn)行。同時(shí)，微服務(wù)架構(gòu)以“拆分”為其主要工作手段，鼓勵(lì)基于某一特定原則對(duì)大系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)化拆分。某種程度上來(lái)說(shuō)，微服務(wù)架構(gòu)具有系統(tǒng)的綜合性與構(gòu)成的具體性。

在“拆分”的情境下，微服務(wù)架構(gòu)每一項(xiàng)單個(gè)系統(tǒng)服務(wù)就具有了一定的獨(dú)立性，其通常僅需重點(diǎn)聚焦于某一特定的、單一的業(yè)務(wù)功能，其運(yùn)行更是存在一道“高墻”，將各個(gè)服務(wù)獨(dú)立起來(lái)。這樣的獨(dú)立性為使用更加方便的輕量級(jí)通信創(chuàng)造了條件?；谖⒎?wù)這些不同于傳統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)人員需要解放思想，打破傳統(tǒng)技術(shù)與開(kāi)發(fā)方式的桎梏，尤其要注意立足于微服務(wù)開(kāi)發(fā)的實(shí)際，堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析，從而實(shí)現(xiàn)更加完善、高效率與高質(zhì)量并舉的深度開(kāi)發(fā)。

從功能上來(lái)說(shuō)，微服務(wù)架構(gòu)本身就具有多樣性與層次性。由于單個(gè)服務(wù)時(shí)為獨(dú)立個(gè)體，自然就承擔(dān)起了不同的運(yùn)行任務(wù)，發(fā)揮著多樣化的功能。這一特點(diǎn)就決定了綜合系統(tǒng)全局，不難發(fā)現(xiàn)各個(gè)功能片段的存在并不是完全互不干擾的，恰恰相反，某些功能片段回去系統(tǒng)的其他方面形成影響，但這種影響通常是積極的，主要表現(xiàn)為其“糾錯(cuò)”機(jī)制，通過(guò)阻礙部分系統(tǒng)片段運(yùn)行從而及時(shí)有效地防止系統(tǒng)失靈的發(fā)生，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的問(wèn)題實(shí)現(xiàn)抑制與解決。當(dāng)問(wèn)題發(fā)生時(shí)，微服務(wù)架構(gòu)的反應(yīng)與信息處理能力相對(duì)較高，能在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，這種情形在與容器云結(jié)合時(shí)更為凸顯。

傳統(tǒng)架構(gòu)尤其注重模式的整體性，換言之，其是一個(gè)單一的“塊”。在這種情境下，開(kāi)發(fā)者可以利用相當(dāng)?shù)木幊炭蚣芡瓿伞傲魉€式”的開(kāi)發(fā)、測(cè)試、調(diào)試等工作，其所需的復(fù)雜模型可以通過(guò)智能化的工具分解生成，可以減少消費(fèi)者的時(shí)間投入，精度也得到了提高。但在業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)張的背景下，單一的“塊”式架構(gòu)也顯得“力不從心”，其對(duì)于新變化的反應(yīng)程度較低，且自身開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，難以滿足急劇變化的應(yīng)用開(kāi)發(fā)形勢(shì)。與傳統(tǒng)服務(wù)架構(gòu)有明顯不同的微服務(wù)架構(gòu)的出發(fā)點(diǎn)是架構(gòu)層面，通過(guò)上述的“拆分”將復(fù)雜任務(wù)分解開(kāi)來(lái)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)精確、合理的部署，完成高精度、高效率、程度可控的開(kāi)發(fā)工作。

2 應(yīng)用微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)分析

2.1 選型的靈活性

微服務(wù)架構(gòu)的模式有效避免了選型的僵化，技術(shù)選型具有了更加廣闊的空間。作為技術(shù)選型的主體，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員可以更大程度上考慮開(kāi)發(fā)需要及當(dāng)前技術(shù)水平的特點(diǎn)，同時(shí)參考行業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)及發(fā)展實(shí)際，對(duì)于技術(shù)選型予以靈活、合理的處理。通常來(lái)說(shuō)，微服務(wù)架構(gòu)打破了復(fù)雜、困難的傳統(tǒng)模式，對(duì)于技術(shù)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)工作相對(duì)較為簡(jiǎn)單，因此在開(kāi)發(fā)及換代升級(jí)的過(guò)程中，開(kāi)發(fā)人員無(wú)需面臨較大的風(fēng)險(xiǎn)壓力，即使是全面重構(gòu)也相對(duì)靈活。這一特點(diǎn)大大便利的開(kāi)發(fā)人員的工作。

2.2 復(fù)雜度的可控性

合理的“拆分”與綜合運(yùn)用是微服務(wù)架構(gòu)的主題，在這種情境中，單個(gè)服務(wù)因承擔(dān)職責(zé)的單一與獨(dú)立，其對(duì)于整體服務(wù)的處理通常是一個(gè)“吸收-分解-再獨(dú)立”、生成新服務(wù)的完整鏈條。其產(chǎn)生對(duì)于整體的影響性較小，在“拆分”的情境下各個(gè)服務(wù)可以更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)各自功能的實(shí)現(xiàn)及模塊整體的升級(jí)促進(jìn)。與此同時(shí)，這一“拆分”過(guò)程并不意味著創(chuàng)造更為復(fù)雜、多樣的環(huán)境，恰恰相反，井然有序、獨(dú)立性強(qiáng)的服務(wù)避免了更復(fù)雜問(wèn)題的產(chǎn)生，是一個(gè)將抽象問(wèn)題具體化、復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的過(guò)程。開(kāi)發(fā)人員可以綜合利用人工技術(shù)，對(duì)于模塊水平予以再?gòu)?qiáng)化，其維護(hù)與運(yùn)行都較為簡(jiǎn)單。

2.3 獨(dú)立的部署性

“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，這一問(wèn)題在傳統(tǒng)架構(gòu)中常常困擾開(kāi)發(fā)人員，但微服務(wù)打破了這種局限。各個(gè)服務(wù)的獨(dú)立性可以幫助開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行具體化、獨(dú)立化的合理部署，工作程序大大簡(jiǎn)化，工作精度也隨之提高。在面對(duì)架構(gòu)故障時(shí)，也不用對(duì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自上而下、由內(nèi)到外的全面排查，只需通過(guò)對(duì)單個(gè)服務(wù)模塊的處理，就可最快速度地解決問(wèn)題，對(duì)于提升工作效率、節(jié)約資源耗費(fèi)成本具有積極作用。

2.4 較高的容錯(cuò)性

微服務(wù)架構(gòu)的容錯(cuò)性來(lái)源于上述的獨(dú)立部署性。系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜個(gè)體，其組成模塊的故障往往會(huì)對(duì)其他部分的運(yùn)行造成威脅，進(jìn)而升級(jí)為全局性的阻礙。微服務(wù)架構(gòu)的引入可以有效避免這種問(wèn)題，單一模塊的獨(dú)立故障對(duì)于其他部分沒(méi)有影響，系統(tǒng)的全局性與穩(wěn)定性得到了保障，在此基礎(chǔ)上較高的容錯(cuò)性應(yīng)運(yùn)而生。

2.5 良好的拓展性

微服務(wù)架構(gòu)的獨(dú)立部署性決定了其具體模塊的構(gòu)建除了具有獨(dú)立、靈活的特點(diǎn)之外，更在系統(tǒng)擴(kuò)展層面具有廣闊的發(fā)展空間，不同模塊的擴(kuò)展可以充分結(jié)合本模塊的特點(diǎn)，根據(jù)自身需求決定擴(kuò)展的廣度。在這種擴(kuò)展下，單個(gè)服務(wù)之間的干擾性較弱，因此，各個(gè)服務(wù)的擴(kuò)展形式及完成程度相對(duì)靈活。這種靈活、自由的情景可以促使開(kāi)發(fā)人員針對(duì)各個(gè)獨(dú)立服務(wù)開(kāi)拓更多元化的拓展項(xiàng)目，將系統(tǒng)的整體性風(fēng)險(xiǎn)降到最低，同時(shí)最大程度地增強(qiáng)系統(tǒng)的多元化與創(chuàng)造性。

3 微服務(wù)架構(gòu)在容器云中的應(yīng)用實(shí)踐

微服務(wù)架構(gòu)與容器云的有機(jī)結(jié)合是未來(lái)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，在這種應(yīng)用中，微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)可以得到很大程度的發(fā)揮，當(dāng)然，在實(shí)際操作過(guò)程中也存在一定的技術(shù)復(fù)雜性與困難性。但是，開(kāi)發(fā)人員必須對(duì)這一應(yīng)用擁有清醒的認(rèn)識(shí)，即容器云本身輕量化的趨向可以有效迎合微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。作為輕量化、容量巨大的載體，容器云的承載可以為微服務(wù)架構(gòu)的順暢運(yùn)行提供足夠的空間，在此基礎(chǔ)上的代碼傳輸及組織架構(gòu)就相對(duì)容易。除了技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)化，微服務(wù)架構(gòu)與容器云的結(jié)合更符合創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的時(shí)代要求，在發(fā)揮資源的利用效率、避免產(chǎn)能過(guò)剩方面具有實(shí)踐意義，其也為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代共享化、便捷化的平臺(tái)效果創(chuàng)造了實(shí)際案例。

4 結(jié)束語(yǔ)

作為創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方式，微服務(wù)架構(gòu)有效地打破了傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)形式的桎梏，對(duì)于便利開(kāi)發(fā)人員工作、增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與創(chuàng)造性具有優(yōu)秀的促進(jìn)作用。其在容器云中的應(yīng)用具有較高的實(shí)踐價(jià)值，也必將迎來(lái)更深層次、更高廣度的開(kāi)發(fā)機(jī)遇。開(kāi)發(fā)人員把握這一技術(shù)特點(diǎn)，探索微服務(wù)架構(gòu)應(yīng)用于容器云的完善與發(fā)展，符合時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。