用于管理复杂微服务架构的技术详解架构师

在2016年的OSCON和软件架构会议上，有三分之一的公共报告是关于微服务的。最多的抱怨是，管理一大堆微服务已经变成了一场噩梦。在本文中，您将找到有效管理微服务的有用技术。

几年来，微服务被认为是伟大想法，随着微服务的越来越多地实施，微服务的一些障碍暴露出来，许多问题需要被明确:

如果你将一个系统分成300个微服务，你将：

如何把它们连接起来?您会使用API、共享数据库、消息总线或其他的集成方法组合吗?

如何确定系统集成方案？是取决于特定微服务的需求吗？

如何管理数百个微服务之间的所有连接?

如何管理数百个web服务、API服务和数据库的基础设施?

最终, 如何使用微服务架构，却有不失去对系统的控制?

选择正确的工具对于回答这些问题是一种捷径。下面是推荐一些用于微服务架构的工具:

尽量使用容器

容器是微服务的自然选择。对于微服务架构，您必须使用容器化，没有任何选择。Docker是最受欢迎的容器技术。

容器使您能够创建一个完整的自动化交付管道，在特定的环境中构建和测试新版本，通过创建一个容器实例来替换旧的容器，从而部署一个新的版本。这是快速部署和缩短上市时间的必要条件。

使用IaC

不仅仅是轻量级的容器使得微服务架构成为可能。基础设施即代码(IaC)作为容器基础的支持技术，更能体现容器技术的价值。容器配置可以被看做一个文本文件。这个特性为旧的开发过程带来了一系列新的有趣的东西，比如:

将容器配置文件放入Git或Hg，并使用DVCS管理更改。

查看项目环境的变更历史。

比较环境，例如，比较测试环境和生产环境。

在本地机器上的环境之间轻松切换。

在团队中共享容器(环境)。

在开发人员的笔记本、QA服务器或云实例的生产集群上运行相同的多层应用程序。它与实际情况完全相同。

这一特性，可以被IaC充分使用，从而实现对微服务基础设施的管理。

容器编排

容器化是通过脚本自动扩展服务的不可或缺的工具。如果你有一个高负载下的服务，根据实际的负责情况，你需要动态地增加或减少支持该服务的容器的数量。管理容器是一项非常重要的任务，因此我建议使用编排工具。

例如，自2016年夏季以来，Docker就有了一种内置的编排工具。此外还有很多其他的编排工具如K8S。

无服务器计算

我必须强调无服务器，因为它已经改变了规则。无服务器架构不仅补充了 DevOps 的理念，更改进了当前 IT 组织实现更高业务敏捷性的观念，它极有可能改变整个IT的内在文化。使用Azure Function或AWS Lambda来触发操作或事件。这些工具有助于集成管道和消息处理。更为重要的是整个计算堆栈，包括运行功能代码的操作系统，完全由云提供商管理。与传统的基础架构即服务（IaaS）模型相比，这种方式大大简化了运算基础架构的管理，并结合了按使用进行收费的计费模式，提供了非常灵活且经济的运算选型。

API Gateway

如果您将100个微服务直接连接到一起，您就会发现控制安全性、分析流量、创建可靠的通道，以及为高负载API调用提供一个弹性基础设施是多么困难。

您可以使用API网关来避免这些问题，并将API管理集中化。Azure API Management和Amazon API Gateway提供了一个云网关，用于创建、发布、维护、监控和保护API。你的微服务应该只知道API网关，并且只通过这个网关相互连接。

更重要的是，API网关有助于传统系统到微服务的迁移。方法是是更改原有系统对API的直接调用，将其改为对API 网关的调用。每个系统只知道API网关，而不了解网关内的其他子系统。然后，您可以很容易地对老系统进行拆分和更改。

企业服务总线

API网关集中管理同步调用，企业服务总线(EnterpriseService Bus，ESB)将实现异步消息传递，以便消息用于内部服务。

有时候，在特定的情况下，在ESB和API网关之间进行选择是非常困难的。造成此障碍的原因是，ESB可以用于同步调用，通过实现两个队列，一个用于传出请求，另一个用于传入响应。另一方面，API网关可以通过在两边创建一个等待线程来发送异步调用。所以使用不同的技术，他们可以相互代替。

任何成熟的云平台都提供了可靠且可伸缩的消息总线。例如，AWS有简单的队列服务(SQS)，而Azure有Azure Service Bus。而最流行的解决方案是ApacheKafka和RabbitMQ。

服务发现

在分布式系统中，服务可能从一台机器转移到另一台机器上。这意味着当服务移动到具有不同IP地址的节点时，服务端地址会发生变化。另外如果服务使用动态端口，则可能关联不同端口。对于服务的这些动态变化，应用程序如何确定要连接到哪里，才能找到所需的服务。在这种情况下，系统需要一个服务发现解决方案。

服务发现提供了以下功能:

l  注册和注销服务

l  检查服务的某一特定实例的健康状况，

l  平衡“发现”服务之间的负载。

它包括创建一个服务目录，在该目录中注册服务，然后能够查找并连接到该目录中的服务。当我们想要使用服务发现时，有三种方案:

l  自己构建服务发现解决方案。

l  使用诸如Consul或 Zookeeper之类的解决方案。

l  云解决方案，如Azure命名服务或AWS应用程序发现服务