容器、微服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)淺談

隨著云服務(wù)的興起，企業(yè)應(yīng)用正在從分層式架構(gòu)逐步遷移到互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。傳統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)通常是單一架構(gòu)（Monolithic），即典型的MVC三層架構(gòu)。以一個主流的J2EE企業(yè)應(yīng)用而言，其按照模型（數(shù)據(jù)層）——控制器（服務(wù)層）——視圖（訪問層）進(jìn)行構(gòu)建，然后打包為一個war包，部署運行于J2EE應(yīng)用服務(wù)器上，例如Tomcat、JBoss、WebLogic等。

然而，經(jīng)過多年應(yīng)用，Monolithic架構(gòu)也逐漸老化，越來越不適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。首先，隨著加入的應(yīng)用功能增多，產(chǎn)生了代碼堆積現(xiàn)象，系統(tǒng)越來越龐大和復(fù)雜。尤其是引入敏捷開發(fā)后，產(chǎn)生了較多問題。例如應(yīng)用持續(xù)集成方法時，自動加載、編譯、加載、測試整個應(yīng)用代碼的時間過長，不能快速形成正反饋。其次，組件與組件之間的耦合性太強，所有應(yīng)用都運行在服務(wù)器上的相同進(jìn)程中。應(yīng)用規(guī)模增大后，只有同時增加應(yīng)用的副本，將多個副本部署到多個服務(wù)器上，無法實現(xiàn)彈性伸縮。最后，開發(fā)團(tuán)隊之間，工作交集復(fù)雜，協(xié)調(diào)耗散大。

從長期實踐看，Monolithic架構(gòu)天然的不具備健壯性，因為一旦某個組件出現(xiàn)問題，整個服務(wù)基本上就掛了。自身不具備分布式服務(wù)能力，通常需要依賴于負(fù)載均衡器、數(shù)據(jù)庫HA等來實現(xiàn)服務(wù)的分布化和負(fù)載分擔(dān)。相對而言，互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)勢在于分布式、去中心化，支持彈性伸縮。其核心是輕應(yīng)用、微服務(wù)。微服務(wù)架構(gòu)也是從Monolithic架構(gòu)演進(jìn)來的。Monolithic應(yīng)用中按照職責(zé)的不同，拆分解耦成一個個的單獨微服務(wù)（Micro Services），每個微服務(wù)都對應(yīng)了一個獨立的業(yè)務(wù)功能，也只定義了該功必須的一些操作。從下圖可以形象的說明。

微服務(wù)獨自或者共同部署在多臺應(yīng)用服務(wù)器上，微服務(wù)之間通過標(biāo)準(zhǔn)的Restful接口實現(xiàn)訪問。這樣當(dāng)一個微服務(wù)出現(xiàn)問題時，并不會影響到其他的服務(wù)。而且，微服務(wù)可以基于資源的需求進(jìn)行獨立擴展，可以被部署在更小的主機上。各個微服務(wù)使用的開發(fā)語言也可以不同，只要保持接口協(xié)議統(tǒng)一。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)，越來越多的采用前端手機APP（Native或HTML5）+后端應(yīng)用（Java、NodeJS等）的開發(fā)/部署模式，兩者之間通常采用Restful方式實現(xiàn)通訊，天然的實現(xiàn)了前臺和后臺的解耦，這也為微服務(wù)的流行提供了根本動力。

然而，不容忽視的是，微服務(wù)同樣存在一些劣勢。因為微服務(wù)通常部署在多個主機上，所以大量微服務(wù)的管理也成為一個難題。如果微服務(wù)使用不同的編程語言將開發(fā)，這就意味著每個服務(wù)的部署都需要完全不同的庫和框架，從而服務(wù)的部署會非常復(fù)雜。

幸運的是，Linux容器技術(shù)的使用可以很大程度上緩解微服務(wù)架構(gòu)所帶來的問題。Linux容器技術(shù)使用了類似cnames和namespaces這樣的內(nèi)核接口，它允許不同容器共享相同的內(nèi)核，同時容器之間還進(jìn)行了完全的隔離。

目前流行的Linux容器主要有Docker和Rocket。以Docker為例，Docker執(zhí)行環(huán)境使用了一個被稱為libcontainer的模塊，它標(biāo)準(zhǔn)化了這些接口。Docker同樣為容器鏡像提供了一個類GitHub的資源庫DockerHub，讓容器的共享和發(fā)布非常簡單，也正是這種相同主機上的容器隔離簡易了不同語言開發(fā)的微服務(wù)代碼部署。使用Docker，我們可以創(chuàng)建一個DockerFile來描述所有用到的語言、框架和服務(wù)間庫的依賴性。

將微服務(wù)應(yīng)用放置在容器中，帶來了快速與可移植性。從開發(fā)、測試、上線，實現(xiàn)了“一次編寫，到處運行”。

總之，通過容器、微服務(wù)的有效結(jié)合應(yīng)用，最終幫助企業(yè)應(yīng)用演進(jìn)到互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，實現(xiàn)IT投資和收益的最優(yōu)化。

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容器 微服務(wù) 架構(gòu)設(shè)計

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