为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

作者:潇冷 来源:原创 2021-01-27

  自从成功躲过“大数据”、“数据孤岛”等概念坑后,女朋友仿佛并没有真正的臣服,甚至有些变本加厉!这次竟然用“云原生”刁难我,并冠以“搞不懂它,承包一个月的家务”、“必要时头悬梁锥刺股”、“或者背诵《般若波罗蜜多心经》”等苛刻条件。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  太过分了!“观自在菩萨,行深般若波罗蜜多时,照见五蕴皆空,度一切苦厄......”磕磕绊绊读过《心经》之后,我还是乖乖地选择了女朋友挖的坑——让女朋友彻底理解云原生。毕竟,逃避解决不了任何问题,反而会制造更多焦虑。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  于是,我开始苦思冥想、悬梁刺股,开始研究“怎么才能把云原生说的更直白、更透彻”。白驹过隙、斗转星移,这一天我真正掌握了内功心法,进行了一场家庭版脱口秀——《白话云原生》。

  故事是从这里开始的。2013年Cloud Native之父MattStine,拍了拍脑门,把在Pivotal的架构、咨询经验进行系统总结,提出Cloud Native这个词汇。这个英文单词翻译过来,就是云原生(Cloud是云;Native是原生)。遗憾的是Cloud Native提出来的时候,并没有明确的释义,仅仅知道它是个包括DevOps(开发运维)、持续交付、微服务等在内的思想集合。 

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  这就尴尬了。没有明确定义,意味着“仁者见仁,智者见智”,每个云计算企业都可以自行定义,这也代表着云原生并没有一个统一的标准。不过,为了能让女朋友了解云原生,我还是使劲了浑身解数,竭尽全力地去胡诌。

  Cloud Native可以拆解成Cloud(云/云环境/云计算)、Native(本地的/当地的/原生的/土著的)。可以发散一下思维,Cloud Native在翻译的时候并没有翻译成云土著、云当地、云本地这些特别别扭的名字,叫了一个特别优雅响亮的名字——云原生。

  为了更好地理解云原生,我得借用《晏子使楚》里的“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”,它的意思是,淮南的橘树,移植到淮河以北就变为枳树。因此,对于橘树来讲,淮南是它的原生地,淮北是它的迁徙地。按照这个原理来推算,云原生就是为云坏境而生,就是云坏境当地的软件架构,其在设计之初便考虑了云环境。与此同时,那些设计之初没有考虑云环境的本地部署的软件架构需要进行迁移,这就叫云迁移。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  时光荏苒、白驹过隙、斗转星移。当年提出的“云原生”在云计算时代的价值愈发得到彰显,原来依靠云迁移的路线,并不能百分之百考虑到云原生环境,毕竟“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”,难免水土不服。直到2015年的某一天,Google牵头成立了云原生计算基金会,简称CNCF。这下不妙了,CNCF都成立了,云原生的定义还没明确,这难免有些说不过去。从这天开始,CNCF日夜苦思冥想:云环境和本地得有区别吧;软件架构在本地部署和云上部署也得有区别吧;云原生到底有哪些技术更有利于云的发展。于是,CNCF用容器化、微服务、编排调度定义了云原生。

  别急,容器化、微服务等专业词汇将在下文统一讲述。

  再一次时光荏苒、白驹过隙、斗转星移。各类的云计算厂商发现,CNCF对云原生的定义,并没有那么强烈的说服力。每个厂商依旧在玩自己的云原生,都在用实际行动做自己的云原生。这可怎么办?既然没有统一的定义,那我们就默认统一一下云原生的四大核心要素(微服务技术、DevOps、持续交付、容器化)吧!满足四大核心要素,你做的就是云原生!

  说了这么多,我也想用最简单的话语概括云原生,这里请允许我借用华为对云原生下的定义:采用开源堆栈(K8S+Docker)进行容器化,基于微服务架构提高灵活性和可维护性,借助敏捷方法、DevOps支持持续迭代和运维自动化,利用云平台设施实现弹性伸缩、动态调度、优化资源利用率。 

  “Wait,微服务、DevOps、持续交付、容器化是什么?”女朋友投来疑惑的眼神,面庞透过丝丝焦虑,紧接着问:“为什么满足上述四要素就基本上是云原生了?”

  我......

  好吧,帮人帮到底,送佛送到西。

  微服务技术

  微服务就是一个独立发布的应用服务,可以作为独立组件升级、灰度或复用等,每个服务可以由专门的组织来单独完成,依赖方只要定好输入和输出口即可完全开发,甚至整个团队的组织架构更精简,沟通成本低、效率高。

  好吧,这么敷衍的回答,让谁看,谁又能看得懂?噗嗤,我还是秉承负责到底的君子之风,用购物网站的技术架构进化为例来讲述微服务!

  第一阶段。早年间,小红在某宝开了个网店,这个网店的功能超级简单。网店端主要有注册登录功能、商品展示、下单;管理后台有用户管理、商品管理、订单管理功能。为了管理后台的安全性考虑,网店端没有和管理后台做在一起。总体架构如下图。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  经过简单的部署之后,小红找了家云服务厂商进行数据托管,使用起来非常方便。

  第二阶段。随着移动购物的兴起,小程序、移动APP、wap端流量逐渐起来,营销促销手段逐渐丰富起来,小红知道,之前的网站部署并不能满足现在的需求了。时间紧迫,小红并没有规划整个系统架构,拍了拍脑袋,决定把促销管理和数据分析都放在管理后台里,小程序端和移动端另外搭建,架构如下。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  这个架构有很多不合理的地方,网页端、微信端、移动端重复代码,数据通过数据库共享,调用数据容易出错;网站搭建越来越臃肿。时间越长越限制越限制网店的发展,这个时候,小红决定必须做出改变。

  于是小红彻底改变了逻辑思维,决定以各项服务为主导来建设网店,比如以用户服务、商品服务、订单服务、促销服务、数据分析服务为主导,形成各种各样的微服务,微信、移动端、网站享用同一个代码,将网站进行了简化。架构如下:

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  可是,这个架构还是有弊端,共用数据库造成从数据库提取另一个服务的数据现象,牵一发动全身,还是不够方便。

  于是,简化、简化、再简化,将服务与各自数据结合的框架,比如用户服务数据仓库、商品服务数据仓库、订单服务数据仓库等,这些服务、数据都可以调用,分工明确,至于弊端在这里不多讲。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  以上的这些用户服务之类的,就是微服务了。

  它们之间其实是独立部署、原子的、自治的业务组件,彼此之间通过消息中间件进行交互。

  DevOps

  DevOps是研发运维一体化,通过自动化流程使得软件过程更加快捷和可靠。它不是一个产品,而是一种新的团队工作方式、新的技术理念。

  还是那个说法,这么说太简单了吧,还有些敷衍。好吧,我好好掰扯掰扯。

  一般情况下,一个软件最终交付经历以下阶段:市场规划、产品规划、编码设计、编译构成、部署测试、发布上线、后期维护等。早期在人员少得情况下,为了能够及时交付,软件走一遍流程基本上交付了。这是早期的瀑布式开发。

  之后,随着人员的扩张,这时团队里有了产品经理、开发人员、测试人员、运维人员的划分。这些人员负责研发、测试、上线发布、运维等,整个过程不断开发、测试、再开发、再测试,验证无误之后部署上线。这就是敏捷开发。

  时间长了之后,敏捷开发也有弊端,总是在自己开发、测试,延长了产品开发周期。为了规避这个弊端,DevOps来了,它将整体的开发需求变成小的需求点,每完成一个小需求点就上线部署,快速验证,捕捉用户。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  Wait,我还是用“酒店更新菜品”为例,简单说说吧!

  瀑布式开发:我们要更新菜品,我们市场调研、设计菜品、品尝菜品、上线菜品。好了,我们更新完了。

  敏捷开发:我们要更新菜品,我们市场调研、设计菜品、品尝菜品,这个菜不太好吃,再设计菜品、品尝菜品,咦另一个菜不好吃,再再设计菜品、品尝菜品,直到没有问题,上线菜品。

  DevOps:我们要更新菜品,我们市场调研、设计一道菜、品尝菜品、上线这道菜,然后我们设计另一道菜、品尝菜品、上线这道菜。把每道菜当成小需求点,最终完成大需求点。

  持续交付

  持续交付就是一直在交付,敏捷开发和DevOps要求随时都有一个合适的版本部署在生产环节上,频繁发布、快速部署、快速验证,所以必须要持续交付。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  以前的交付太慢了,现在云原生要求持续交付,那么如何频繁发布、快速部署、快速验证?这里提出了两个方法论:灰度发布、蓝绿发布。灰度发布很好理解,就是在新需求开发完成之后,让一部分用户继续使用老版本,一部分使用新版本,如果用户对新版本没意见,再迁移到新版本来。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  蓝绿发布实际上将应用从逻辑上分为A、B两组,版本升级时,将A版本从负载均衡器里删除,进行新版本部署,同时B组提供服务。当A组升级完毕之后,按照同样的逻辑升级B组。

  我们简单理解一下蓝绿发布,某家小饭店想让仅有的两名厨师进修,同时不想影响饭店生意,于是饭店想了一个方法,先让厨师A进修,厨师B在饭店炒菜,厨师A进修完毕,厨师B进修,按照这个方法,饭店生意没有影响,饭店的厨艺还得到提升。

  容器化

  容器技术的定义就是一个单独的应用程序进程、运行资源的高度隔离。

  第一阶段。最早的时候,应用全部运行在电脑等物理机上,这就导致资源分配不均匀,出现个别应用占用内存、计算资源过大的情况,其他应用难以运转。

  第二阶段。中期的时候,虚拟机出现了。虚拟机是在我们操作系统上虚拟出来的电脑,在虚拟机上可以安装、运行各种各样的软件,一台物理机可以运行多个虚拟机,提高了资源利用率,不过虚拟机还是在占用物理机CPU、内存、硬盘等硬件资源,整体显得笨拙。

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  第三阶段。云计算时代,要求快速开发迭代、持续交付等,虚拟机这种不能保证应用环境都一致,因此,容器化被提上议程,也就是通过虚拟的软件资源,把网络、存储分成虚拟容器,应用在这些容器中运行。

  可以说微服务、DevOps、持续交付、容器化是云原生四大核心要素了,满足这些,才能成为云原生,就如同云原生的阳光、水、空气一样。

  “我只问你微服务、DevOps、持续交付、容器化,你有必要说这么多吗?”

  好吧......

为了搞懂“云原生”,女朋友竟敢让我悬梁刺股?!

  没想到头悬梁锥刺股之后,依旧逃不脱“承包一个月家务”的厄运。

发布
X
第三方账号登录
  • 微博认证登录
  • QQ账号登录
  • 微信账号登录