《企业级容器云架构开发指南》—2.3.5　微服务部署模式

2.3.5　微服务部署模式

微服务的部署模式有很多种，每种服务可有自己的部署、资源、扩展和监控要求，但必须快速、可靠和性价比高，如图2-24所示。

图2-24　微服务的部署模式

第1种：单主机多服务。这种方式简单，但是也会存在挑战，如监控困难，不知道哪个服务使用CPU的频率更高一点；同时服务之间会造成影响，一个服务可能会使系统资源用尽，这对其他服务也会有影响。

第2种：多应用程序容器。这种方式从根本上说是试图优化资源的使用，但现在云服务的出现使得这种诉求已经没有必要了。这种方式将5个Java服务打包在一个容器（如Jetty）中，不可避免地限制了技术的选择，同时在聚合监控时也会难以支持。

第3种：单主机单服务。这种方式很容易对服务进行扩展，安全性也可以在更小的范围内进行，但主机数据的增加也是个问题。

第4种：使用PaaS（平台即服务）。PaaS平台会提供一些特定的支持，还会自动配置机器然后运行，能够透明地对系统进行弹性管理，允许控制运行服务的节点数量，PaaS平台帮忙处理其他工作。

为了从众多的服务器中解脱出来，我们需要自动化，需要写一行代码来启动或开户一个虚拟机，需要能够自动部署的软件，需要自动完成数据库的变更。那么，如何实现上诉的需求呢？有以下几种方法。

（1）方法1：传统的虚拟化技术

图2-25所示为传统的虚拟化技术。在操作系统之上，存在着Hypervisor，它的任务主要有两个：对CPU和内存资源做从虚拟主机到物理主机的映射，以及给上层提供一个控制的层。但Hypervisor也需要一定的资源来完成自己的工作，它也会占用CPU、I/O和内存等，Hypervisor的主机越多，占用的资源就越多。

（2）方法2：Vegrant

Vegrant是一个部署平台，通常在开发和测试环境中使用，可以在一台机器上创建一个虚拟的云，它的底层使用的是标准的虚拟化系统。例如，可以同时创建多个VM，通过关掉其中的几台来测试故障模式，并且可以把本地目录映射到虚拟机上，这样就可以在修改代码后立即查看效果。

（3）方法3：Linux容器

Linux容器可以创建一个隔离的进程空间，进而在这个空间运行其他进程。在Linux中，进程必须由用户来运行，并且根据权限的不同拥有不同的能力，进程可以创建其他进程。举个例子，如果在终端启动了一个进程，可以认为它是终端程序的子进程，Linux内核的任务就是维护这个进程树。Linux容器扩展了这一想法，每个容器就是整个系统进程树的一棵子树，内核已经帮我们完成了给这些容器分配物理资源的任务，LXC就是这样一种容器（类似的还有Solaris Zones、OpenVZ），它的基本结构如图2-26所示。

图2-25　传统的虚拟化技术 图2-26　Linux容器

它不再需要Hypervisor，尽管每个容器可以运行不同的操作系统发行版，但必须共享相同的内核，因为进程树存在于内核中，这意味着我们的主机操作系统可以是Ubuntu，而在容器中可以运行CentOS，只要它们的内核相同即可。

由于容器更轻量，所以在相同的硬件上能够运行的容器数量比虚拟机要多得多，而且启动速度更快，但容器在隔离性上还存在一定的问题。

（4）方法4：Docker

Docker是构建在轻量级容器之上的平台，可以处理大多数与容器管理相关的事情，我们可以在Docker中创建和部署应用，这些基于容器的应用与VM镜像类似，Docker也能管理容器的配置，并处理一些网络问题。Docker本身并不能解决所有的问题，它只是一个在单机上运行的简单的PaaS，还需要一些工具来管理多台机器上的Docker实例上的服务。例如，当向这些工具请求一个容器时，它会找到容器并运行它。谷歌的Kubernetes和Deis就是这样的软件。

“Docker+调度工具”构成的解决方案介于IaaS和PaaS之间，我们可以称之为CaaS（容器即服务）。

OpenStack 云计算

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