我們討論了最近的微服務(wù)趨勢，以及伴隨微服務(wù)架構(gòu)可能出現(xiàn)的一些復(fù)雜問題。在接下來的幾周內(nèi)，我們將深入探討這個問題。我們將探討不同設(shè)計選擇中固有的權(quán)衡，以及可以采取哪些措施來緩解這些問題。

然而，在深入之前，我認為花一點時間來了解當(dāng)今微服務(wù)中的最新技術(shù)狀態(tài)是有意義的。我們首先回顧一下領(lǐng)先的容器管理和服務(wù)編排框架Kubernetes。 如今，Kubernetes和微服務(wù)幾乎是同義詞，所以最好徹底了解它們是如何組合在一起的。

Kubernetes

與微服務(wù)本身非常相似，容器近年來已成為現(xiàn)代可擴展架構(gòu)中不可或缺的一部分。與微服務(wù)一樣，容器已經(jīng)流行起來，因為它們?yōu)殚_發(fā)過程提供了真正的好處：它們可靠，易于擴展，并提供了一個很好的抽象，隔離了Web服務(wù)的核心組件。

特別是，一種容器化技術(shù)已遠遠超過其他技術(shù)。 這是正確的，我們的微服務(wù)之旅的下一站是看看Kubernetes和Docker，它是現(xiàn)代微服務(wù)設(shè)施的主力。簡單地說，Kubernetes是現(xiàn)代基于容器的DevOps和微服務(wù)以及容器攜手并進的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

隨著容器化技術(shù)的興起，有幾種競爭技術(shù)可用于管理大型Docker部署和基于容器的服務(wù)。你可能還記得其中一些退役的解決方案：Docker Swarm，Apache Mesos，OpenStack Magnum等。然而，現(xiàn)在Kubernetes已經(jīng)淘汰了競爭對手。它是唯一的AWS，Azure，Google Cloud原生自帶，同時RedHat和Pivotal等許多私有云供應(yīng)商也提供的容器化解決方案。

Kubernetes能夠如此迅速地獲得如此多的優(yōu)勢，根因在于它能夠?qū)⑴渲门c編排分開。這種復(fù)雜程度應(yīng)該不足為奇，因為Kubernetes來自谷歌的內(nèi)部項目Borg，它是谷歌在分布式系統(tǒng)上的數(shù)十年經(jīng)驗總結(jié)。使用Kubernetes，你可以指定服務(wù)的外觀，實例數(shù)，冗余類型，服務(wù)所在位置。然后，該工具自動計算從現(xiàn)狀到創(chuàng)建該服務(wù)需要進行哪些更改?？梢园阉胂蟪蒘QL，你沒有指定數(shù)據(jù)庫如何添加或轉(zhuǎn)換每個行。你可以指定數(shù)據(jù)的外觀，數(shù)據(jù)庫會指出如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)。 Kubernetes也是一樣的。

Kubernetes特點

Kubernetes提供的是將容器視為服務(wù)定義的能力。Kubernetes可以處理純?nèi)萜?。即使你想在不進入微服務(wù)領(lǐng)域的情況下只部署容器，Kubernetes在管理和部署方面也能為你提供很多幫助。你在群集中的服務(wù)器上安裝Kubernetes軟件，Kubernetes主進程將自動部署你的軟件。

除了基本的容器外，Kubernetes還可以使用它所稱的Pod。 Pod是由一個或多個服務(wù)組成的單獨定義。 Pod可以包含從單獨運行的單個服務(wù)器到完整的多容器服務(wù)，例如數(shù)據(jù)庫容器與鍵值存儲和一個包含在一起的http服務(wù)器相結(jié)合。 Pod是Kubernetes的基本構(gòu)建塊。

最后一個元素是服務(wù)。在Kubernetes中，服務(wù)就像是將Pod組合到應(yīng)用程序中的配方。雖然Pod是具有生命周期的具體部署，但服務(wù)更抽象。它描述了一個單獨的組件，如后端或數(shù)據(jù)庫。

結(jié)合所有這些能力的是Kubernetes命令行工具kubectl。雖然Kubernetes提供的抽象很棒，但命令行工具非常強大，允許你使用kubectl命令描述對架構(gòu)的復(fù)雜更改?？偠灾?，kubectl CLI工具包含近50種不同的命令，用于處理在修改基于容器的微服務(wù)部署過程中出現(xiàn)的所有情況（你總會出現(xiàn)出錯的時候）。

動手實踐一番

雖然高層次描述很有幫助，但實際上沒有什么比實際部署Kubernetes服務(wù)能更好的理解它的了。我們在這里沒有做任何高深的東西，只是展示如何部署一個簡單的“Hello World”服務(wù)，但它應(yīng)該是有益的。

我們在Go中編寫了一個簡單的服務(wù)器，用“Hello World”響應(yīng)http請求。代碼非常簡單：

package main
import (
"fmt"
"log"
"net/http"
"os"
)
func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
log.Print("Hello world received a request.")
version := os.Getenv("VERSION")
if version == "" {
  version = "v1"
}
log.Println(version)
fmt.Fprintf(w, "Hello world %s\n",version)
}
func main() {
log.Print("Hello world sample started.")
http.HandleFunc("/api/hello", handler)
port := os.Getenv("PORT")
if port == "" {
port = "8080"
}
log.Fatal(http.ListenAndServe(fmt.Sprintf(":%s", port), nil))
} 

運行它的第一步是將其構(gòu)建到Docker容器中。為此，我們從基礎(chǔ)Go Docker鏡像開始構(gòu)建以下Dockerfile。

# Use the official Golang image to create a build artifact.
# https://hub.docker.com/_/golang
FROM golang as builder
# Copy local code to the container image.
WORKDIR /go/src/github.com/haseebh/hello-world
COPY . .
RUN go build -o helloworld-v1 main/helloworld-v1.go
# Use a Docker multi-stage build to create a lean production image.
# https://docs.docker.com/develop/develop-images/multistage-build/#use-multi-stage-builds
FROM alpine
COPY --from=builder /go/src/github.com/haseebh/hello-world-v1 /helloworld-v1
ENV PORT 8080
# Run the web service on container startup.
CMD ["/helloworld-v1"]

現(xiàn)在我們只需要構(gòu)建它。 選擇一個鏡像tag，然后運行以下兩個Docker命令來構(gòu)建和保存鏡像：

# Build the container on your local machine
docker build -t <image-tag> .
# Push the container to docker registry
docker push <image-tag>

在我們部署之前還有一步。雖然我們已經(jīng)定義了將進入我們的Pod的內(nèi)容，但我們還沒有定義我們的服務(wù)。讓我們做一個簡單的服務(wù)定義，稱為Hello Service。我們將它保存在hello-service.yml服務(wù)定義文件中。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: helloworld-v1
spec:
ports:
  - port: 80
  protocol: TCP
  targetPort: 8080
selector:
   app: helloworld-v1
type: LoadBalancer

---

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: helloworld-v1
labels:
  app: helloworld-v1
spec:
replicas: 1
selector:
  matchLabels:
     app: helloworld-v1
template:
  metadata:
     labels:
        app: helloworld-v1
  spec:
     containers:
        - name: helloworld-kubernetes
        # replace <image-tag> with your actual image
          image: <image-tag>
          ports:
            - containerPort: 8080

現(xiàn)在我們已經(jīng)擁有了所需的一切。我們的鏡像已經(jīng)構(gòu)建，我們已經(jīng)根據(jù)它定義了一項服務(wù)?，F(xiàn)在我們終于可以使用Kubernetes來部署它了。我們將使用kubectl命令行工具將其部署在我們的集群上：

kubectl apply -f helloworld-go-v1.yaml

要獲取服務(wù)負載均衡器IP，請運行以下命令：

kubectl get svc helloworld-v1 -o wide

記下外部IP。

現(xiàn)在，當(dāng)我們訪問負載均衡器地址時，我們可以看到已部署的服務(wù)。它并不多，但“Hello World”向我們展示了這一切都奏效了！

關(guān)鍵組件

構(gòu)建此服務(wù)使我們能夠演示大多數(shù)主要的Kubernetes組件。首先，我們布置了Dockerfile來為服務(wù)創(chuàng)建代碼。要在Kubernetes中實際創(chuàng)建服務(wù)，我們需要使用YAML來定義它。我們的定義采用我們定義的鏡像并提供一些關(guān)鍵信息：應(yīng)該部署的位置，版本以及其他配置信息。

之后，我們在Pod上部署了該服務(wù)。在Kubernetes模型中，Pod與容器密切相關(guān)。許多部署（如我們的部署）使用單個Pod進行服務(wù)。嚴格來說，Kubernetes不管理容器，它管理。有時這些容器與Pod有一對一的關(guān)系，有時候有多個容器關(guān)聯(lián)到一個Pod。

最后，我們看到了編排的原則。在定義了我們希望如何部署API之后，我們只是將配置文件推送到Kubernetes并完成其余工作。使用kubectl，我們能夠指定我們想要的架構(gòu)，Kubernetes負責(zé)其余的工作。當(dāng)我們稍后查看更復(fù)雜的示例時，通過多個版本和復(fù)雜的部署，我們將更清楚地看到這個簡單想法的強大功能。

深入了解

部署簡單的服務(wù)只是一個開始。Kubernetes原生支持微服務(wù)，它能用很好的方式來部署基本的，甚至更復(fù)雜的微服務(wù)架構(gòu)，而不會有太多的麻煩。但要真正利用微服務(wù)的可擴展性，你還需要知道更多。

在下一篇文章中，我們將介紹Istio。通過微服務(wù)方法，我們能夠?qū)我坏膽?yīng)用程序分解為多種服務(wù)。

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