什么是微服務和容器?

首先，什么是微服務?微服務是將應用程序拆分為多個服務的一種架構類型，這些服務具備構成整個應用程序的細粒度功能。每個微服務將具備針對您的應用程序的不同邏輯功能。與應用程序的所有組件和功能都在單個實例中的單體架構相比，微服務是應用程序架構領域一種更為現代的方法。您可以參考下圖中單體架構與微服務架構的比較情況。

我們要將微服務放置在哪里?在容器中。容器是存放軟件的包，里面包含運行軟件所需的一切內容，比如代碼、依賴關系、庫、二進制文件等等。Docker 是一種構建和運行容器的流行工具，但是 Kubernetes 正快速成為行業標準，用于編排企業環境中的多個容器。與虛擬機相比，容器可以共享操作系統內核，而不是像在一個主機上構建多個虛擬機那樣擁有完整的副本。雖然可以將微服務放置在多個虛擬機中，但在這種情況下通常會使用容器，因為容器占用的空間更少，啟動速度也更快。

為什么使用微服務架構?

微服務架構是為解決人們在單體應用程序中遇到的問題而創造的。微服務已被廣泛使用，一些大型網站已將他們的單體應用程序轉變為微服務。使用微服務架構的一些好處是：

與單體應用程序中的大型代碼庫相比，開發人員只需處理小型代碼庫。 當應用程序組件松散耦合時，開發人員可以輕松理解源代碼，而不會減慢開發速度。如果使用的代碼行數更少，您的 IDE 的速度顯然會更快。開發人員無需處理各種功能的復雜性和依賴關系，這種情況只會在單體應用程序中出現。

開發人員的職責將會更加明確。 可以按照應用程序的組件或微服務來分配團隊工作。代碼復查速度將會加快。與單體應用程序相比，更新速度將會加快，而且無需構建和部署一切內容。

應用程序的技術堆?？梢酝ㄟ^微服務有所不同。應用程序不再需要依賴一種語言或庫。只要開發人員認為合適，微服務就可以利用多種不同編程語言。可以使用如下圖所示的多語言微服務。

持續交付將變得更加容易。 對于簡單變更，使用微服務就無需像單體應用程序那樣再次重新部署一切。您可以選擇僅重新構建和部署需要更新的微服務。頻繁更新的速度將會加快。

可擴展性與每個微服務無關。您可以選擇根據應用程序所需的資源擴展它的每個組件。無需像單體應用程序那樣為一切內容構建多個實例。擴展微服務將會有效利用可用資源，而不是像在單體應用程序中那樣擁有整個應用程序的多個副本。

數據可以分散化處理。您可以選擇為微服務使用不同的數據庫/存儲器。如果比起關系數據庫，您的微服務更適合使用非關系型數據庫，那么就可以選擇這種數據庫。微服務也可能只需要簡單的密鑰存儲數據庫，比如 Redis。如下圖所示，您可以選擇組合使用 Cloudant、MySQL 和 MongoDB。您可以利用不同的數據庫來存儲不同的數據類型。

隔離故障。 一個微服務中的錯誤或缺陷不會使整個系統宕機。如果采用松散耦合的組件，您的應用程序中的微服務出現錯誤時，其他微服務不太可能受到影響，因為它們都在自己的容器中，不會完全依賴彼此。而對于單體應用程序，如果沒有正確找出缺陷或錯誤，就會使整個應用程序流程宕機。

存在哪些弊端?

在使用微服務解決單體架構的一些問題時，每種微服務都存在一系列問題。如果您試圖將單體應用程序拆分為微服務，那么第一個挑戰就是如何拆分。您可以選擇將它們拆分為多個業務功能，比如一個微服務處理批次，另一個微服務處理支付服務。最后，您的組件應該只具有一小部分的功能或責任。

我在微服務架構中看到的一些問題如下：

一旦微服務數量增長，就會難以進行跟蹤。持續集成和持續交付的初始設置工作也并非易事，因為您需要處理擁有多個微服務所帶來的額外復雜性。

復雜性。微服務需要加強協作，尤其是在有多個團隊參與的時候。如果需要與其他微服務交互，那么微服務還會引進更多的網絡調用，而在單體應用程序中則不會出現這種情況。部署微服務并不像部署應用程序的一個實例那樣簡單。您還需要考慮其他很多問題：如何處理各個微服務之間的通信，解決錯誤以避免中斷其他微服務，以及在每個組件中添加更多測試用例。

找到并跟蹤應用程序中的缺陷/錯誤。如果您的微服務只有一條路徑，那么查找起來會比較容易，但如果一個微服務與其他多個微服務進行通信，僅查找錯誤就會耗費大量時間。

進行微服務路由需要完成更多工作。您需要花時間來配置和控制微服務的流動。您還需要持續跟蹤微服務的版本，并解決其路由問題。

微服務會消耗比單體應用程序更多的資源。雖然我提到的優點之一就是可以更出色、更有效地利用可擴展性和資源，但是所有組件都需要有自己的實例和容器，這可能就會導致內存和 CPU 使用量增多。

可幫助您使用微服務的工具

Kubernetes

Kubernetes 是一個容器編排平臺，支持部署、擴展和管理所有容器。它可以自動部署容器化的微服務。這就更便于管理應用程序的所有組件和微服務。您可能會希望了解 Docker 如何實現微服務容器化。IBM 公開發布了產品 IBM Cloud Kubernetes Service，可以為您管理集群。

Istio

Istio 能夠解決微服務中的一些弊端。Istio 是一種服務網格，可進一步幫助您管理微服務。Istio 可以安裝在 Kubernetes 之上，幫助您跟蹤和監控微服務。同時，還可以幫助您快速跟蹤應用程序中可能存在的錯誤和缺陷。Istio 還可以管理微服務的流量，比如管理和控制流動?？梢暂p松配置路由。Istio 也可以在微服務中提供安全保障，比如采用相互 TLS，或限制它訪問外部服務。您也可以將 Istio 安裝到 IBM Cloud Kubernetes Service 上。

總結

根據我的個人經驗，使用容器編排平臺是通過微服務構建應用程序的必要條件。Kubernetes 是廣受開發人員歡迎的一種平臺，因為它可以快速將應用程序從開發階段帶入生產環境。更棒的是，它是開源的!

對于開始構建自己的應用程序的開發人員來說，他們應該確定使用微服務是否比使用單體應用程序對他們更有利。他們應該考慮應用程序的長期易用性和可擴展性。從單體架構著手完全沒有問題，但是一旦應用程序規模擴大，將它們拆分為微服務的難度只會更大。在這種情況下，在初期開發階段就從微服務開始顯然會更加有利。對于現有的單體應用程序，開發人員應該考慮以何種方式分離應用程序中的哪些組件。

盡管存在一些弊端，但微服務在開發人員和企業中仍然很受歡迎，因為微服務對于應用程序和滿足用戶需求都極為有利。一旦使用了合適級別的微服務，借助它的靈活性，開發人員和企業就可以快速開發或更新應用程序。