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阿里巴巴的云原生应用开源探索与实践

2019-12-25

作者 | 司徒放  阿里巴巴资深技能专家

本文收拾自 司徒放标题为《开源的黄金年代,阿里巴巴云原生开源的探究与实践》的讲演。

从拥抱开源、奉献开源、自主开源,到赋能开源,开源已晋级为阿里技能战略之一,且正为开发者源源不断地运送实在可见的价值。云原生是阿里开源的重要范畴,短短几年,以 K8s 为中心的云原生开源生态迅猛开展,这是全世界开发者协作出色效果,也是开源力气的结晶。

咱们好,我是司徒放,现在在阿里巴巴担任阿里云的运用渠道和微服务产品线。 在和咱们共享咱们在云原生运用方面的探究之前,先和咱们介绍一下阿里巴巴在整个运用架构方面的演进进程。

本年是阿里巴巴建立的二十周年,二十年前,阿里巴巴运用的这个运用的架构,仍是单体运用形式,它有许多的事务模块都在一个运用里边、各个事务都在一个运用里边开发,这个架构的一个优点是简略,也十分简单布置,对小的创业公司来说是很便利的。 它的缺陷在于团队变大变多之后,不能满意快速迭代要求,由于每个事务它需求去发布的时分,都需求在同一个运用上做修正、发布,当这个事务迭代十分快的时分,它一起的并发修正就十分多。

所以在 2008 年的时分,阿里巴巴就引入到了微服务架构,仅仅其时并不叫微服务,而是叫服务化架构。 各个事务形式就依照服务的鸿沟来拆分,这是比较松耦合的一种方法,一个微服务运用是无状况的,可以快速扩展实例。 并且某个实例有反常比方宕机时会可以主动下线,不会影响整个服务架构的稳定性。 微服务架构也比较简单推进整个互联网公司的快速迭代需求。

大约三年前,阿里巴巴就走向了云原生的架构。 这是一个天然合适云的、可以充分利用云的弹性才能和规范云服务,给整个阿里巴巴的电商下降机器的预备本钱,特别是类似于在大促双 11 需求许多机器去支撑,可是大促完毕之后,这些机器有一半以上就可以归还到云上。

这个时分,阿里巴巴就在往云原生的方向去跨进,经过整个云服务可以更快地加速整个阿里巴巴的技能构建。 并且云原生架构,是一个比较敞开、规范、没有侵入性的技能架构。

在阿里巴巴进入到了云原生之后,咱们看一下阿里巴巴在开源方面做了一些什么样的作业呢?

首要,整个云原生架构里边最重要、最要害的一个柱石便是 Kubernetes。

阿里巴巴在两年前,就在大规划的落地 Kubernetes 的整套技能用来做咱们机器资源的调度和办理。 在内部稀有十万台等级的机器以及上百万等级的容器规划,直接拿开源的 Kubernetes 到这种生产规划下是用不起来的,所以咱们在上面做了许多功能优化,包含针对规划上的改造,使得整个 Kubernetes 在阿里巴巴内部可以很顺利地 run 起来,阿里巴巴也在不断地向上游去奉献咱们内部实践和优化的代码。

除了 Kubernetes 之外,在整个云原生生态里还有像容器、etcd,咱们也在不停地优化它的规划才能以及安全阻隔方面的一些才能。 一起,也开源了内部运用的蜻蜓用来做大规划的镜像快速分发。

在开发范畴,阿里巴巴很早就现已运用了微服务架构,也对外进行了开源,比方说 Apache Dubbo,这个是比较闻名的 RPC 结构; 还有上一年开源的 Nacos ,作为阿里巴巴集团支撑大规划的服务注册发现、装备推送一个组件; 别的,还有 Spring Cloud Alibaba,根据阿里开源的组件供给了一整套 Spring Cloud 最佳完成; 还有像支撑整个阿里巴巴高可用的 Sentinel、以及  Apache RocketMQ 音讯行列,都是咱们在开发范畴做的开源。

这些组件其实跟着阿里巴巴进入云原生年代之后,也在逐渐结合云原生做一些改善,比方说  Apache Dubbo,会更好地去适配咱们未来的微服务 Service Mesh 架构,它会了解 Istio 的 xDS 协议,成为一种数据面; 比方 Nacos,它为 Service Mesh 的 Istio 供给 MCP 协议的对接,成为云原生微服务和传统微服务互通的桥梁。

在开发范畴和运维范畴之间,其实我以为还有一个很大的空缺,便是专门用来衔接整个开发和运维的运用这块。

关于开发阶段,写完代码之后交给的是一个运用包,而这个运用包也是整个运维系统上运转的一个根底颗粒。 咱们以为现在在云原生阶段,缺少了一个很好的运用交给和运维规范,咱们在不同的公司会看到每个公司都有不一样的运维渠道,运用的布置和交给都没有方法被规范化。

咱们现在进入云原生年代,推重的是规范、敞开,所以咱们以为在这上面还有很大的时机去做进一步的运用规范建造,这是我接下来想要和咱们要点共享的一个论题。

先看一下云原生在交给和运维方面有哪些痛点呢?

刚刚也讲到了,在进入到了微服务之后,咱们面对的问题便是运用的实例数会越来越多,会到成百上千的规划不断往上增加; 别的咱们布置的环境也变得越来越多,比方说现在有不同的云厂商,以及咱们有许多专有云的自建机房的输出; 别的还有许多自建的环境,这些环境多样化以及咱们运用在运转时它会以容器的方法去运转,或许仍是以传统的虚拟机的方法去运转,或许它会以函数的方法去运转,可是运转时也会有许多不一致,比方不同的环境、或运转时的不一致,会导致整个分布式运维系统变得越来越杂乱,它的监控、日志收集也是一个很大的应战。

当这些运用现已放到云上去运转的时分,由于许多的云服务并没有被规范化,许多这种云的才能需求集成到运用上的时分,也会有很大集成的困难。 而这些云上运用运维的痛点曾经也有类似的,咱们可以跟过往的处理方案做个比照。

首要,是类似 Ansible、Puppet 这些根底设施运维主动化的东西。 这些东西对整个运维功率起到了很大的提高效果,减轻了运维同学的作业量,可是它运用的是一些自运用的模块,并且它的概念是倾向于脚本运维的方法,十分的底层。

随后呈现了类似 Cloud Foundry 、Heroku 这种比较经典的运用渠道,这些运用渠道是以运用为中心去做运维和交给,往上把运维的作业进行了笼统,依照 buildpack 的方法去做运维和交给,经过 buildpack 的方法,可以简化整个运用运维的作业,可是 buildpack 自身掩盖的规模比较窄,在运维和交给方面,缺少一些运维交给的规范,所以它的可扩展性是比较差的。

跟着 Docker 容器的横空出世,打破了传统根据 buildpack 的运用交给形式,所以就呈现了新一代的容器办理渠道,而 Kubernetes 成为了云原生年代一个新的容器渠道事实规范。

Kubernetes 自身供给了许多根底服务笼统,比方说 Deployment、Service。 在社区里边它有一句很闻名的定位: “Kubernetes is the platform for platforms.”。也便是说,Kubernetes 定位是构建渠道的渠道,可以简化构建运用渠道的杂乱度,它不会再去做上层根据运用的笼统。

咱们可以发现前史总是那么类似,从曩昔的运维东西到后来根据运用的笼统,到现在容器呈现打破运维格式,从头对这个范畴进行洗牌,天然,在云原生年代需求一个对应交给和运维运用的渠道。

关于云原生年代的运用笼统,咱们要做一个考虑: 咱们需求什么样的运用笼统呢?

首要,它需求处理咱们运维交给的一个杂乱度,以及屏蔽底层细节差异。 不管什么时分,都是运用渠道需求处理的问题。 别的,参阅咱们曩昔比较传统的运用渠道的问题,比方说 buildpack 这种方法,它存在不通用/不易于扩展的问题,咱们以为接下来的运用笼统,它应该要具有在运用运维方面愈加通用、可扩展的描绘才能。

除此之外,咱们在推行运用笼统的时分,仍是要选用开源和社区的方法去推进,由于未来一定是愈加规范和敞开的,咱们推行这个运用笼统,便是期望有更多开发和运维作业者,可以给这个规范供给更多的主张,可以经过整个社区进一步推进整个运用交给和运维规范的开展。

在上个月中旬,阿里云和微软联合发布了“Open Application Model”这一个开源项目。 咱们期望经过这个敞开运用模型,处理“在云原生年代缺少一种运用交给规范”的问题。

OAM 里边有三种不同的人物。

首要是运用开发。 很明显,运用开发是担任编写事务逻辑的。 比方说它会写 Spark、Wordpress、Spring Cloud 等微服务的程序,它写完这个微服务的程序之后呢,会依照 OAM 规范编写一段运用界说;

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