樊雷

摘要：傳統(tǒng)企業(yè)級(jí)系統(tǒng)服務(wù)采用一體化架構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)維和開發(fā)耦合度高，應(yīng)用環(huán)境難以拆分，對(duì)底層硬件、開發(fā)語言、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用版本依賴緊密，不具備應(yīng)用環(huán)境和業(yè)務(wù)功能的彈性伸縮能力。該文通過分析傳統(tǒng)服務(wù)架構(gòu)和微服務(wù)架構(gòu)，提出了一種結(jié)合Docker容器和微服務(wù)技術(shù)的架構(gòu)，在此架構(gòu)下對(duì)企業(yè)級(jí)微服務(wù)應(yīng)用進(jìn)行容器化改進(jìn)，采用容器封裝服務(wù)注冊(cè)和熔斷、消息總線、負(fù)載均衡、日志安全監(jiān)控、業(yè)務(wù)微服務(wù)、存儲(chǔ)容錯(cuò)等企業(yè)級(jí)應(yīng)用，有效提高了系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和業(yè)務(wù)功能的彈性伸縮能力。

關(guān)鍵詞：微服務(wù);Docker;企業(yè)級(jí)服務(wù)

中圖分類號(hào)：TP39? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1009-3044（2018）34-0025-02

1 傳統(tǒng)服務(wù)架構(gòu)和微服務(wù)架構(gòu)

企業(yè)級(jí)傳統(tǒng)服務(wù)架構(gòu)一般采用一體化架構(gòu)（Monolithic Architecture），即用戶通過瀏覽器端的UI和API接口使用各種系統(tǒng)服務(wù)，如訂單服務(wù)、產(chǎn)品服務(wù)、物流服務(wù)、用戶服務(wù)、監(jiān)控服務(wù)、日志服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、備份服務(wù)等;系統(tǒng)后端采用一體化部署，其中系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯功能通常采用MVC三層架構(gòu)，系統(tǒng)整體采用單目錄結(jié)構(gòu)。以PHP大型電商應(yīng)用為例，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)采用負(fù)載均衡代理服務(wù)器（Nginx）、緩存服務(wù)器（Redis）、WEB服務(wù)器（Apache）和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（Mysql）等提供服務(wù)的可用性和可靠性保障。為提高伸縮和可用性，在負(fù)載均衡器下面往往需要運(yùn)行該應(yīng)用的多個(gè)實(shí)例提供相應(yīng)服務(wù)。架構(gòu)缺點(diǎn)：運(yùn)維部署不靈活、穩(wěn)定性和功能擴(kuò)展性有所欠缺、軟硬件耦合度緊密。

微服務(wù)是近年來新興的一種輕量級(jí)服務(wù)架構(gòu)，采用基于Http的輕量級(jí)REST技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大型應(yīng)用服務(wù)碎片化拆分，可以有效實(shí)現(xiàn)服務(wù)自動(dòng)化運(yùn)維和部署以及微團(tuán)隊(duì)服務(wù)開發(fā)。碎片化的微服務(wù)可以采用獨(dú)立編程語言（Python、Go、PHP等）實(shí)現(xiàn)、不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)和集中式API管理，實(shí)現(xiàn)了人、系統(tǒng)、環(huán)境、開發(fā)、運(yùn)維之間緊密依賴關(guān)系的解耦。微服務(wù)通?？梢杂行M足一個(gè)特定業(yè)務(wù)功能點(diǎn)需求，由小團(tuán)隊(duì)獨(dú)立開發(fā)，不再強(qiáng)調(diào)大團(tuán)隊(duì)整體協(xié)作開發(fā)（團(tuán)隊(duì)人數(shù)和溝通成本成正比），從大而全轉(zhuǎn)向小而精。架構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：分布式可移植、敏捷迭代版本、應(yīng)用環(huán)境可變多樣。

2 基于Docker的微服務(wù)企業(yè)級(jí)架構(gòu)設(shè)計(jì)

Docker是一種目前流行的開源容器引擎，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)服務(wù)容器化封裝和應(yīng)用彈性伸縮。容器間通過沙箱機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程隔離，在云計(jì)算PaaS層可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)部署服務(wù)應(yīng)用，優(yōu)于IaaS層虛擬機(jī)分鐘級(jí)部署速度。優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用隔離、輕量級(jí)、秒級(jí)部署速度、運(yùn)維成本低。

Docker和微服務(wù)分別關(guān)注系統(tǒng)運(yùn)維和業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同方向，有效的補(bǔ)充了彼此間的短板。Docker通過虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境拆分，可分為業(yè)務(wù)邏輯容器、數(shù)據(jù)庫容器、儲(chǔ)存容器、隊(duì)列容器等若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化容器，采用積木機(jī)制組合容器，提供容器間通信功能，可以為微服務(wù)提供實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。采用容器承載服務(wù)，可以有效構(gòu)建出大型復(fù)雜的微服務(wù)架構(gòu)，圖4是基于Docker的企業(yè)級(jí)微服務(wù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)。

3 基于Docker的微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

Docker結(jié)合微服務(wù)的企業(yè)級(jí)服務(wù)架構(gòu)突出優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：

1）封裝和分布式：容器可以在分布式環(huán)境中實(shí)現(xiàn)內(nèi)存級(jí)微服務(wù)應(yīng)用封裝和隔離，無縫對(duì)接底層云計(jì)算IaaS平臺(tái)。

2）輕量級(jí)：Docker 可以在同一臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行更多的服務(wù)和應(yīng)用，不會(huì)產(chǎn)生性能損失和額外的容量。

3）鏡像版本化和可復(fù)用：Docker采用tag機(jī)制可以版本化微服務(wù)環(huán)境，適配開發(fā)、測(cè)試、部署等多種環(huán)境需求，鏡像可打包迭代實(shí)現(xiàn)本地或云端版本化復(fù)用。

4）基礎(chǔ)設(shè)施可替換：底層可采用私有虛擬機(jī)、公有云或物理機(jī)等多種架構(gòu)。

5）敏捷迭代：微服務(wù)的迭代版本可快速通過Docker進(jìn)行多環(huán)境自動(dòng)化部署。

4 結(jié)束語

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，Docker和微服務(wù)在企業(yè)級(jí)系統(tǒng)應(yīng)用中得到了飛速發(fā)展。它們是云時(shí)代下IT開發(fā)和運(yùn)維的必然產(chǎn)物，有效地提高了企業(yè)開發(fā)和運(yùn)維效率，無縫對(duì)接現(xiàn)有軟硬件資源、人力資源，降低了企業(yè)IT運(yùn)營成本。但是隨著系統(tǒng)碎片化，業(yè)務(wù)功能的拆分強(qiáng)化了DevOps技術(shù)壁壘，系統(tǒng)分布部署后問題追蹤難度增加，微服務(wù)數(shù)量增加后管理工作量和復(fù)雜性大大增加，另外Docker和微服務(wù)技術(shù)均屬于新興技術(shù)仍存在一定的瑕疵，在企業(yè)級(jí)服務(wù)大規(guī)模應(yīng)用中存在一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】