用友iuap云運維平臺支持基于K8s的微服務(wù)架構(gòu)

　　摘 要：目前用友云審、友人才、友云采、用戶中心、民太安陪伴網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)平臺，都已經(jīng)跑在用友iuap云運維平臺上，順利實施了基于Kubernetes的微服務(wù)架構(gòu)。

　　什么是微服務(wù)架構(gòu)?

　　微服務(wù)(MicroServices)架構(gòu)是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)業(yè)界的一個技術(shù)熱點，業(yè)內(nèi)各公司也都紛紛開展微服務(wù)化體系建設(shè)。微服務(wù)架構(gòu)的本質(zhì)，是用一些功能比較明確、業(yè)務(wù)比較精練的服務(wù)去解決更大、更實際的問題。該架構(gòu)強調(diào)的一些準(zhǔn)則：單一職責(zé)、協(xié)議輕量、進程隔離、數(shù)據(jù)分離、獨立部署、按需伸縮。

　　什么是Kubernetes?

　　Kubernetes是Google開源的容器集群管理系統(tǒng)，其提供應(yīng)用部署、維護、 擴展機制等功能，利用Kubernetes能方便地管理跨機器運行容器化的應(yīng)用，其主要功能：1) 自動化容器的部署和復(fù)制，隨時擴展或收縮容器規(guī)模。2) 以集群的方式運行、管理跨機器的容器。3) 將容器組織成組，并且提供容器間的負載均衡。4) 解決Docker跨機器容器之間的通訊問題。5) Kubernetes的自我修復(fù)機制使得容器集群保持健康狀態(tài)。

　　微服務(wù)架構(gòu)(MSA)跟SOA架構(gòu)有何不同?

　　微服務(wù)架構(gòu)是伴隨敏捷迭代開發(fā)而興起的，更加強調(diào)快速敏捷部署和伸縮，適用于功能拆分比較細的場景，粒度也更小、更獨立。協(xié)議上基于更加輕量化的REST API，供內(nèi)部各子系統(tǒng)及微服務(wù)之間調(diào)用。適合業(yè)務(wù)相對獨立、簡單的互聯(lián)網(wǎng)場景。強調(diào)服務(wù)的獨立部署和易伸縮能力。下圖是詳細的對比：

　　怎么理解服務(wù)注冊和服務(wù)發(fā)現(xiàn)?

　　微服務(wù)架構(gòu)下，有大量的微服務(wù)需要處理。由于微服務(wù)的快速和敏捷研發(fā)，他們的位置可能會動態(tài)變化。因此在運行時需要能夠發(fā)現(xiàn)服務(wù)所在的位置，服務(wù)發(fā)現(xiàn)可以解決這個問題。

　　服務(wù)注冊：注冊中心有微服務(wù)的實例和位置信息，微服務(wù)在啟動時向注冊中心注冊自己的信息，關(guān)閉時注銷。其它使用者能夠通過注冊中心找到可用的微服務(wù)和相關(guān)信息。

　　服務(wù)發(fā)現(xiàn)：為了能找到可用的服務(wù)和他們的位置信息，需要服務(wù)發(fā)現(xiàn)機制。有兩種發(fā)現(xiàn)機制，客戶端發(fā)現(xiàn)和服務(wù)端發(fā)現(xiàn)。WEB應(yīng)用中，比較常用的是服務(wù)端發(fā)現(xiàn)的方式：客戶端/API網(wǎng)關(guān)把請求發(fā)送到已知位置信息的組件(比如負載均衡器)。組件去訪問注冊中心，找到微服務(wù)的路徑信息，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的微服務(wù)。

　　用友iuap云運維平臺如何基于Kubernetes實施微服務(wù)?

　　基于平臺的微服務(wù)部署變得不同于傳統(tǒng)模式：能夠獨立于其他微服務(wù)發(fā)布或者取消發(fā)布; 微服務(wù)可以水平擴展(某一個服務(wù)比其他的請求量大);能夠?qū)崿F(xiàn)快速的構(gòu)建和發(fā)布;各微服務(wù)之間的功能不相互影響。使用基于Kubernetes的方式部署微服務(wù)，用戶需要的只是定義服務(wù)的狀態(tài)，而不是部署過程。

　　先來看一下Kubenetes整體框架，如下圖所示：主要包括kubecfg、Master API Server、Kubelet、Minion以及Proxy。

　　Master定義了Kubernetes 集群Master/API Server的主要聲明，包括Pod Registry、Controller Registry、Service Registry、Endpoint Registry、Minion Registry、Binding Registry、REST Storage以及Client, 是client(Kubecfg)調(diào)用Kubernetes API，管理Kubernetes主要構(gòu)件Pods、Services、Minions、容器的入口。 Minion負責(zé)跟蹤Kubernetes 集群中有多少臺主機。Pod負責(zé)跟蹤集群中有多少Pod在運行，及跟Minion的映射關(guān)系。

　　下面我們一起看下，基于Kubernetes是如何進行服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)的，其詳細的架構(gòu)如下圖所示：

　　Kubelet是Kubernetes集群中每個Minion和Master API Server的連接點，Kubelet運行在每個Minion上，是Master API Server和Minion之間的橋梁，接收Master API Server分配給它的commands和work，與持久性鍵值存儲etcd、file、server和http進行交互，讀取配置信息。Kubelet的主要工作是管理Pod和容器的生命周期，其包括Docker Client、Root Directory、Pod Workers、Etcd Client、Cadvisor Client以及Health Checker組件。

　　部署完畢后的Kubernetes集群，其各組件和微服務(wù)架構(gòu)所提出的一些準(zhǔn)則的對應(yīng)關(guān)系，如下圖所示：

　　應(yīng)用以Docker容器的形態(tài)，通過Namespace隔離的運行在定義好的Pod當(dāng)中，各微服務(wù)之間的調(diào)用變得如此簡單，再也不用為微服務(wù)的實施和治理煩惱了。

　　目前用友云審批、友人才、友云采、用戶中心、民太安陪伴網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)平臺，都已經(jīng)跑在用友iuap云運維平臺上，順利實施了基于Kubernetes的微服務(wù)架構(gòu)。