在目前快節(jié)奏的移動互聯(lián)網(wǎng)時代，快速把握瞬息萬變的市場需求，以最短時間上線自己的應用以搶占市場，成為眾多企業(yè)在競爭白熱化的市場洪流中占有一席之地的制勝利器。天下武功唯快不破，顯然傳統(tǒng)的開發(fā)模式已經(jīng)無法適應這種快節(jié)奏的市場需求，在此背景下催生出敏捷、精益、DevOps等新概念的誕生，尤其以云原生為代表的下一代架構(gòu)更是進入火箭式發(fā)展階段，以容器、Kubernetes、Serverless等為代表的新技術(shù)引領移動互聯(lián)網(wǎng)進入急速賽道。

云原生不是某個單獨的技術(shù)，而是技術(shù)與管理方法的合集。為便于讀者在了解實踐云原生架構(gòu)的方法之前能有一個系統(tǒng)性的思維，在此詳解云原生基礎架構(gòu)的代表技術(shù)，及利用云原生構(gòu)建出來的云原生應用的特征。

容器

正如我們現(xiàn)實世界中的集裝箱技術(shù)加速了貿(mào)易全球化的進程，容器技術(shù)的出現(xiàn)也解決了微服務架構(gòu)下大量應用部署的問題，容器的環(huán)境自包含特性，可以讓我們一次構(gòu)建，到處運行，其不僅解決了虛擬機所能夠解決的問題，同時也能夠解決由于資源要求過高虛擬機無法解決的問題。容器的特點主要包括：隔離應用依賴、創(chuàng)建應用鏡像并進行復制、創(chuàng)建容易分發(fā)的即啟即用的應用、支持實例簡單、快速地擴展等。

Docker 是當前流行的開源應用容器引擎，基于 Docker 容器化技術(shù)，用戶可以將微服務及其所需的所有配置、依賴關系和環(huán)境變量打包成容器鏡像，并輕松移植到全新的安裝了 Docker 的服務器節(jié)點上，運維人員無須關心底層操作系統(tǒng)，且無須重新配置環(huán)境，這使得容器成為部署單個微服務的最理想工具。

不可變的基礎設施

在傳統(tǒng)的物理服務器或虛擬機部署方式，因其每個都有自己的特征，我們稱之為寵物，當部署在宿主機上的應用出現(xiàn)故障，我們需要對癥下藥，排除問題恢復業(yè)務，但是在云原生架構(gòu)下，我們稱部署方式為牲畜，一旦應用部署完成之后，那么這套應用基礎設施就不會再修改了。如果需要更新，那么需要現(xiàn)更改公共鏡像來構(gòu)建新服務直接替換舊服務。而我們之所以能夠?qū)崿F(xiàn)直接替換，就是因為容器提供了自包含的環(huán)境(包含應用運行所需的所有依賴)，所以對于應用而言，完全不需要關心容器發(fā)生了什么變化，只需要把容器鏡像本身修改即可。因此，對于云友好的基礎設施是隨時可以替換和更換的，這就是因為容器具有敏捷和一致性的能力，也就是云時代的應用基礎設施。

容器編排引擎相關工具有 Kubernetes 、Swarm 等，用以解決容器的管理和調(diào)度問題。目前，由 Google 開源的 Kubernetes基本算是統(tǒng)一了容器編排的市場，實現(xiàn)了容器集群的自動化部署、擴縮容和維護等功能。

Kubernetes 與 Docker 相互配合、相輔相成，其中 Docker 是作為 Kubernetes 內(nèi)部使用的低級別組件，而 Kubernetes 又可以高效管理調(diào)度 Docker 集群。

聲明式的API

聲明式不同于命令式，通過向工具描述自己想要讓事物達到的目標終態(tài)，然后由這個工具自己內(nèi)部去計算和實現(xiàn)如何令這個事物達到目標狀態(tài)。簡言之，聲明式設計中，描述的是目標狀態(tài)，其中就為我們極大的簡化了實現(xiàn)過程中的異常情況及調(diào)度過程，我們只需要關注結(jié)果，無論使用什么方式，結(jié)果總是朝著我們定義的方向逼近，聲明式設計也是一種設計理念，同時也是一種工作模式，它使得系統(tǒng)更加健壯。

微服務

微服務相較于單體應用，將架構(gòu)進行拆解，解決了單體應用后期難以擴展和低效的開發(fā)效率等問題。根據(jù)領域模型將巨大的單體分成界限清晰的微服務，并保持每個服務獨立可以迭代，具有服務高度自治、高效迭代、易于擴展和支持多語言編程等優(yōu)點。

在我們享受微服務的靈活、開發(fā)的敏捷帶來的利好時，對于眾多的微服務，在運維、監(jiān)控、部署、及分布式事務，服務之間的調(diào)用也提出了新的挑戰(zhàn)。

服務網(wǎng)格

微服務之間該如何實現(xiàn)調(diào)用，以及中間的調(diào)用策略該如何執(zhí)行，此刻就需要用到服務網(wǎng)格。目前服務網(wǎng)格架構(gòu)有侵入式和非侵入式兩種架構(gòu)，區(qū)別在侵入式需要在開發(fā)框架中進行集成，需要使用SDK來實現(xiàn)一部分功能;非侵入式架構(gòu)在部署階段以sidecar模式與業(yè)務運行結(jié)合，通過接管網(wǎng)絡流量實現(xiàn)透明代理，從而實現(xiàn)一系列網(wǎng)絡策略及監(jiān)控，開發(fā)者僅需專注業(yè)務即可，無需對代碼進行修改，這種方式以服務網(wǎng)格(Service Mesh)為代表，讓應用更加輕量，目前最火的服務網(wǎng)格技術(shù)有Istio、Linkerd、Dubbo Mesh等，將其下沉到基礎設施層，用戶可以快速編排出復雜環(huán)境、復雜依賴關系的應用程序，同時開發(fā)者又無須過分關心應用程序的監(jiān)控、擴展性、服務發(fā)現(xiàn)和分布式追蹤這些煩瑣的事情，從而更專注于自身業(yè)務程序開發(fā)。

網(wǎng)站欄目：互聯(lián)網(wǎng)下半場不可不理解的云原生
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