如何开发一个标准的云原生应用?

从几个数字开始说

IDC 预计到 2024 年,由于采用了微服务、容器、动态编排和 DevOps 等技术,新增的生产级云原生应用在新应用的占比将从 2020 年的 10% 增加到 60%,其中微服务的 workload 在企业内将超过 80% 。上面的四点是云原生时代所代表的四个核心技术。其中,我们的开发同学可能对于微服务比较热衷,从近几年的趋势来看,Java 领域的微服务框架日趋成熟,和云原生的结合也越来越紧密。从 EDAS 中的数据来看,Spring Cloud + Kubernetes 基本上已经成为了微服务架构形态下的主流配搭。但是另外一个数据让我产生了更多的好奇,就是目前在云原生场景下有过微服务生产经验的开发人员不足 8% 。为什么会是这个样子?我觉得主要原因有两个:

首先,是因为本身微服务的学习曲线比较陡峭,好不容易学会精通一个框架,可以进行生产实践了,可是马上又面临了云原生诸多复杂的概念和复杂环境搭建的技术挑战,这个两个因素结合在一起对于每一个人充满的都是对于未知世界的恐惧,这样在一些战略定力不那么强的团队中,最后落地效果就不太好。

针对这一条,我觉得大家只需要跟进我们团队的一些产品和相关课程就行了,云原生团队有大量的相关课程在阿里云大学上供大家学习,很多产品也提供了不错的工具;同时在各个领域都有很多的数字化转型的经验,其中包括微服务在研发团队中践行落地的经验。感兴趣的伙伴可以给我们留言,我们可以择期进行深入的沟通交流。

其次,对于开发人员而言,一直有一个错误的认知就是云原生应用和普通开发的应用是没有区别的,因为对于开发者而言,还是一样写代码,还是一样发布部署,还是一样排查诊断。但是这里还真的不太一样,哪里不一样呢?Heroku 给我们总结出来了 12 条要素,在圈内叫做 12 factor apps,既简单理解下来,符合这个十二条要素的应用,才能叫做云原生应用。

Twelve Factor Apps

这个十二条我列在了这里,橙色的部分,和我今天的内容相关。下面我每一条做一下简单的讲解:

第一条:Codebase,既一份代码,多处部署。反过来理解就是多个部署都是一份代码,而且 得 是一份代码。那什么时候不是?比如我们直接上生产环境中调整但是忘了同步回来的时候,也就是说,这一条是约束我们的研发流程,保证代码在各个环境中的一致性。

第二条:是显示声明依赖关系,这一条很好理解,写 Java 的同学都会使用 ant、maven、gradle 这样的工具对于一些依赖进行显示声明。但是我们往往容易忽略两点,第一点,是依赖一个 snapshot 版本,最后因为缺少有效的跟踪而导致线上故障。第二点是一个隐含的依赖,既代码运行时环境的依赖系统软件、执行引擎等应都当是做应用的一部分。

第三条:Config,常规理解是代码配置分离。这里严格意义上,是讲的是整个运行环境(镜像)与配置要做隔离,什么意思呢?这里的核心是所依赖配置,是否能在运行启动的过程中,通过常规的运维手段能进行灵活替换,这些运维手段包括:比如更改环境变量,更改启动参数,通过分布式配置服务等。

第四条:Backing Services,所有后端服务,其实包括所有发生网络调用的情形,我们都需要同一视角去对待。当作附加资源有两种意思,第一是资源应当准的资源访问的接口与方式,比如在 Java 中的 URI 接口。还有一种理解就是既然是资源,就需要考虑他的可用性,既然所有后端服务都是资源,那么我们也要一视同仁的去治理资源的可用性。

第五条:Build,Release,Run 之所以要严格分开,这是三个领域我们关注的能力也会不一样。首先 Build 更注重实效;而 Release 要注重策略;Run 阶段更注重流量治理,要尽可能的做到流量无损耗。

第六条:Stateless,单纯进程维度的无状态主要是进程启动过程中对于数据的依赖。无状态的目的,是为了更好的做快速伸缩甚至自动的弹性伸缩,Stateless + 启动无需干预是弹性的关键一步。

第七条:Port Binding,是指所有对外暴露的服务都通过端口暴露,这里是与之相反的是有一些应用通过 unix socket 或者 IPC 之类的访问方式会极大增加大规模服务运维场景下的复杂度。

第八条:Processes,这里的理念其实是当服务容量需要弹性时,推荐使用 Scale out,而非进程内的 Scale up,Scale Out 能使应用最大化的利用各种规格下的系统资源,而 Scale Up 的对于 JVM 类似的机制而言,往往会带来额外的系统开销和更复杂的 GC 策略。

第九条:Disposability,快速启动的场景我们应该拉长来看,回到第五条的 Run 阶段,Run 阶段应该从一个全新的环境准备好开始到进程真正拉起开始服务为止,即包括环境准备、程序包拉取,也包括进程启动后续的所有流程。而优雅终止则容易忽略类似于消息、调度任务、线程池等后台任务的处理。

第十条:Dev/Prod parity ,理解容易,落地比较困难。要达成这一点的前提,理论上是要避免一切在环境中人为的操作。云原生中有一条叫做“不可变基础设施”,其实和这一条在对应,但是不可变基础设施指的在运行时需严格 follow 在代码中声明的配置,如果要变则需要重新声明。

第十一条:Logging Event,是推荐日志当成事件流处理,确切的说就是建议将所有日志都打印到标准输出中,而不是使用配置文件。同时使用专门的集中存储的日志服务把日志内容收集然后统一进行聚合、清理、查询。这样不仅运维标准简单。而且可以解耦本地磁盘依赖,云原生场景下的应用,要做好磁盘数据随时可能消失的准备。

第十二条:后台管理任务指的是一些维护性质的任务,比如清理日志、缓存、订正某些数据等等。我们应该把这些都当成本身业务的一部分,不能游离在整个产品体系之外。既同样需要遵循前面 11 条,如:一份代码,显示声明,代码和配置解耦,无状态等等。

常规开源软件方式搭建

首先,是需要准备一个微服务环境,最为基础的在微服务场景下需要一个服务注册发现的组件(如:Nacos),当然随着我们的业务越来越复杂,需要的组件肯定会越来越多比如:APM 组件、日志服务组件等等。

然后,我们本地会使用一个 IDE,搭建代码工程,开始进行开发。在 Java 中,使用 mvn 进行依赖包的管理。

第三,我们将代码提交到 git 仓库中,所有针对环境变更的操作,都应该遵循 Build/Release/Run 的流程严格区分开。现在 Jenkins 可以很好的达到这个效果,在在 Jenkins 中创建一条流水线包含多个任务,分别是:程序构建变异、构建镜像。镜像上传;最后针对 K8s 的发起一次对应的 workload 的变更。

EDAS Core 将开源四步变成一步

EDAS 团队提供了一种更简便的方式,它是产自于阿里云云产品 EDAS 的一个简单的实现,包括 EDAS 中的部分应用周期管理和微服务治理能力,且自带 webshell,他最简化的安装只需要 4C8G。它轻量、简便,笔记本上可拉起,也可安装在任意一套标准的 K8s 集群上,可免费用于开发测试。可以将上述步骤四步变成一步:

安装步骤

第一步,我们先将 EDAS Core 的安装包下载,并解压。

第二步,将确认好集群相关的 kubeconfig 文件并放至对应的位置。

第三步,进入到安装目录并执行安装脚本,整个过程大概历时 7-8 分钟。

使用 EDAS Core 无需准备复杂的 Dockerfile 和镜像,只需要依次选择相对应的环境,并上传常规的程序包上传并设置相应的规则参数就好了。而且微服务相关的 Nacos 组件搭建、地址参数配置等都会默认管理好。

同时使用 EDAS 也做了一个官方 Jenkins 插件专门用来和 Jenkins 对接,只需要在插件中提供 EDAS 应用 ID,和部署包的地址。就可以完成流水线的对接。

微服务开发下的痛点

环境搭建只是第一步,微服务的开发中,其中一个痛点是一个系统是自己开发的应用,如何加入到一个原来大的生态集群中。以及两个应用需要同步上线一个新的能力,如何在不影响别人的情况下,这个两个人可以根据一定流量规则进行精准联调。如下图:

端云互联

为了解决上面的两个问题,我们推荐给您的是 Alibaba Cloud Toolkit 中的《端云互联》功能,在这个方案中只需要提供一台 ssh 端口能联通的跳板机就能很完美的解决上面两个问题:

同时在精准联调的场景下,可以在 EDAS 中创建一个泳道组并指定好入口应用,在云上设置好流量规则。同时让两个开发人员同时加入到这一个泳道组中。随后所有满足规则的流量则会精准的路由到彼此的节点上。

不仅如此,Cloud Toolkit 中还提供了另外一个能力是可以直接从 IDE 中一键部署到环境中,也提供了一键进入 POD 的 Webshell 能力,方便我们进行排查诊断,此能力近期也会上线在 EDAS 商业版本中。

当我们把所有的应用都开发好了之后,我们要面对很多新的环境的准备,比如我们要准备新的测试环境、压测环境、预发、生产 等等,运维同学每一次准备环境的过程都会随着应用的增多而备受煎熬。EDAS Core 针对这种场景,特开发了一键将所有应用上云的功能。

作者: 孤弋(李颜良)

原文链接

本文为阿里云原创内容,未经允许不得转载

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/510359.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Higress实战: 30行代码写一个Wasm Go插件

前言 在11月15号的直播 《Higress 开源背后的发展历程和上手 Demo 演示》中,为大家演示了 Higress 的 Wasm 插件如何面向 Ingress 资源进行配置生效,本文对当天的 Demo 进行一个回顾,并说明背后的原理机制。 本文中 Demo 运行的前提&#x…

Serverless 的前世今生

从云计算到 Serverless 架构 大家好,我是阿里云 Serverless 产品经理刘宇,很高兴可以和大家一起探索 Serverless 架构的前世今生。 从云计算到云原生再到 Serverless 架构,技术飞速发展的轨迹都有一定规律可循,那么 Serverless 架…

eunomia-bpf 项目重磅开源!eBPF 轻量级开发框架来了

近日,在 2022 云栖大会龙蜥峰会 eBPF & Linux 稳定性专场上,来自 eBPF 技术探索 SIG Maintainer 、浙江大学的郑昱笙分享了《eunomia-bpf:eBPF 轻量级开发框架》技术演讲,以下为本次演讲内容: 大家好!…

一文看懂分布式链路监控系统

背景 传统的大型单体系统随着业务体量的增大已经很难满足市场对技术的需求,通过对将整块业务系统拆分为多个互联依赖的子系统并针对子系统进行独立优化,能够有效提升整个系统的吞吐量。在进行系统拆分之后,完整的业务事务逻辑所对应的功能会…

深度 | 新兴软件研发范式崛起,云计算全面走向 Serverless 化

11月3日,2022 杭州 云栖大会上,阿里云智能总裁张建锋表示,以云为核心的新型计算体系正在形成,软件研发范式正在发生新的变革,Serverless 是其中最重要的趋势之一,阿里云将坚定推进核心产品全面 Serverless…

适用场景全新升级!扩展 Dragonfly2 作为分布式缓存系统架构

Dragonfly2 简介 Dragonfly 作为龙蜥社区的镜像加速标准解决方案,是一款基于 P2P 的智能镜像和文件分发工具。它旨在提高大规模文件传输的效率和速率,最大限度地利用网络带宽。在应用分发、缓存分发、日志分发和镜像分发等领域被大规模使用。 现阶段 D…

sdut 最长公共子序列问题

Problem Description 从一个给定的串中删去(不一定连续地删去)0个或0个以上的字符,剩下地字符按原来顺序组成的串。例如:“ ”,“a”,“xb”,“aaa”,“bbb”,“xabb”&a…

hdu1176 免费馅饼 动态规划 二维数组实现

免费馅饼 Time Limit: 1000MS Memory Limit: 32768KBSubmit Statistic DiscussProblem Description 都说天上不会掉馅饼,但有一天gameboy正走在回家的小径上,忽然天上掉下大把大把的馅饼。说来gameboy的人品实在是太好了,这馅饼别处都不掉&am…

如何通过链路追踪进行定时任务诊断

背景简介 什么是定时任务 定时任务是业务应用系统中存在定时周期性运行的业务逻辑。由于其运行于后端进程中往往存在执行状态和执行链路的不可见性《常见定时任务技术方案》。 什么是链路追踪 随着分布式微服务化架构在企业中大规模运用,业务运行的应用平台是一…

关于平台工程的开发者工具链,你还想加点啥?

前言 从 Kubernetes 诞生以来,以 DevOps、容器化、可观测、微服务、Serverless 等技术为代表的云原生,催生了应用架构新一轮的升级。有意思的是,与以往的技术迭代更新不同,原本是一个技术圈常规的一次技术实践,在千行…

阿里云联合“产学研媒”发起 BizDevOps 共促计划,助力企业提升组织效能

2012年全球最具影响力的独立研究咨询机构Forrester曾预言:“In the future, all companies will be software companies”(在未来,所有的企业都将成为软件企业) 近10年来,DevOps运动在全球和中国风起云涌,…

Kubernetes HPA 的三个误区与避坑指南

前言 云计算带来的优势之一便是弹性能力,云原生场景下Kubernetes提供了水平弹性扩容能力(HPA),让应用可以随着实时指标进行扩/缩。然而HPA的实际工作情况可能和我们直观预想的情况是不一样的,这里面存在一些认知误区。…

K8s有损发布问题探究

问题提出 流量有损是在应用发布时的常见问题,其现象通常会反馈到流量监控上,如下图所示,发布过程中服务RT突然升高,造成部分业务响应变慢,给用户的最直观体验就是卡顿;或是请求的500错误数突增&#xff0c…

解读 K8s Pod 的13种典型异常

在K8s中,Pod作为工作负载的运行载体,是最为核心的一个资源对象。Pod具有复杂的生命周期,在其生命周期的每一个阶段,可能发生多种不同的异常情况。K8s作为一个复杂系统,异常诊断往往要求强大的知识和经验储备。结合实战…

实践教程之如何快速使用 PolarDB-X

PolarDB-X 为了方便用户体验,提供了免费的实验环境,您可以在实验环境里体验 PolarDB-X 的安装部署和各种内核特性。除了免费的实验,PolarDB-X 也提供免费的视频课程,手把手教你玩转 PolarDB-X 分布式数据库。 本期实验可以让您快…

实践教程之如何将 PolarDB-X 与大数据等系统互通

本期实验将指导您使用PolarDB-XCanalClickHouse搭建实时分析系统。 本期免费实验地址 本期教学视频地址 前置准备 假设已经根据前一讲内容完成了PolarDB-X的搭建部署,可以成功链接上PolarDB-X数据库。 实践教程之如何快速安装部署PolarDB-X 部署Canal Canal是…

加载速度提升 15%,关于 Python 启动加速探索与实践的解析

编者按:在刚刚结束的 PyCon China 2022 大会上,龙蜥社区开发者严懿宸分享了主题为《Python 启动加速的探索与实践》的技术演讲。本次演讲,作者将从 CPython 社区相关工作、本方案的设计及实现,以及业务层面的集成等方面进行介绍。…

统信软件高级工程师:关于云原生技术在容器方面的应用介绍

编者按:随着近几年来云原生生态的不断壮大,众多企业纷纷开展了用云上云的工作,学习云原生及容器技术对于现代工程师是必不可少的。本文整理自龙蜥大讲堂 54 期,统信高级研发工程师参与技术分享,为大家介绍了云原生的介…

解读最佳实践:倚天710 ARM芯片的 Python+AI 算力优化

编者按:在刚刚结束的 PyCon China 2022 大会上,龙蜥社区开发者朱宏林分享了主题为《ARM 芯片的 PythonAI 算力优化》的技术演讲。本次演讲,作者将向大家介绍他们在倚天 710 ARM 芯片上开展的 PythonAI 优化工作,以及在 ARM 云平台…

从敏捷协作到价值交付

前面我的同事在分享的时候,指出目前软件研发的最大问题不是效率,而是研发资源的浪费。可能产品经理半天写的需求,开发要埋头苦干三个月。如果错误的选择了一个对业务发展无益的需求,会带着大家往错误的方向越跑越远。 那么什么是…