互联网技术 / 互联网资讯 · 2023年12月5日 0

云原生的重要组成部分:容器化

Containers

现在谈到云原生,绕不开容器。

在《Cloud Native Patterns》一书中,作者Cornelia Davis指出:容器是云原生应用的基石。

云原生基金会将微服务容器化作为云原生旅行的第一步。

很容易就想到将微服务容器化,过程也很简单。

将代码、依赖项和运行时打包到一个称为容器镜像的二进制文件中。镜像存储在镜像仓库,Docker官方维护了Docker Hub镜像仓库。

需要时,可以将镜像转换为可运行的容器实例,该实例可在装有容器运行时引擎的任何计算机上运行,你可以按需部署任意数量的容器实例。

下图显示了三个微服务在单主机以容器化运行。

云原生的重要组成部分:容器化

每个容器维护自己的依赖关系和运行时,这可能会有所不同,上图我们看到在同一主机上运行的Product微服务的不同版本。每个容器共享基础主机操作系统,内存和处理器的一部分,但彼此隔离。

容器模型遵守十二要素应用的Dependencies原则。

要素2指定每个微服务隔离并打包其自己的依赖项、更改项(不影响整个系统)。

容器同时支持Linux和Windows工作负载。

虽然存在多个容器供应商,但Docker已经成为打包、部署和运行云原生应用程序的事实标准,Docker占据了最大的市场份额,该公司一直在推动软件容器的发展。

Why Containers

容器提供了移植性,并保证在跨环境时,能输出一致。通过将所有内容封装进单个程序包,可以将微服务+依赖项与基础设施隔离。 你可以在安装Docker运行时引擎的任何环境部署同一容器,容器化消除了预先配置环境的时间开销。

容器编排

Docker API/工具创建镜像和容器,你还需要工具管理容器。

管理容器的软件称为”容器编排器”,大规模使用容器时,容器编排器至关重要。

云原生的重要组成部分:容器化

容器编排器做了什么 ?

任务描述 Scheduling 自动配置、调度容器实例 AFFinity/anti-AFFinity 在附近或相距较远的位置调配容器,以提高可用性和性能 Health Monitoring 自动探测并修复故障 Failover 自动将失败的实例转移到状况良好的机器 Scaling 自动增减容器 去匹配预期状态 networking 给容器提供覆盖网络 Service Discovery 容器之间互相发现 Rolling upgrades 零停机增量升级,零停机自动回滚

容器编排器遵循十二要素应用程序中的disposability和concurrency原则。

要素9:强调服务实例应该是一次性的,这样有利于快速启动(提供可伸缩能力),优雅关闭让系统保持正确状态。

要素8:强调服务在大量小的相同进程(副本)上扩展,而不是在可用的功能最强大的计算机上扩展单个大型实例。

目前市面上存在多个容器编排器,但Kubernetes已成为云原生世界的事实标准,这是一个可移植、可扩展的、开源的、管理容器的平台。

你可以自建k8s集群,自行调配和管理k8s资源,这可能很复杂。

Azure云将K8s作为托管服务(AKS),你只需要利用K8s功能,而不需要维护K8s集群。

Azure Kubernetes Services在第2章Scaling Cloud-Native applications中详细介绍。

Ref

https://docs.Microsoft.com/en-US/dotnet/architecture/cloud-native/definition