雲原生應用:關鍵特性和應用


簡介

雲原生應用旨在利用雲的可擴充套件、分散式計算環境。雲原生應用從頭開始構建,以利用雲的適應性、可擴充套件性、冗餘性和可移植性。它賦能強大、易於追蹤且顯著的松耦合系統。工程師可以輕鬆地實施它們以定期取得重大進步。

雲原生應用的關鍵特性

以下是這些程式的一些基本特性:

  • 它們根本沒有任何伺服器或作業系統要求。但是,只有特定的一組裝置,例如圖形處理單元 (GPU) 或固態硬碟 (SSD),才能提供微服務可能需要的精確功能。這些程式在比大多數其他程式更抽象的級別上執行。它們不偏向於任何特定的硬體或軟體。

  • 因此,它非常適合“基礎設施即程式碼 (IAAS)”的概念,因為它可以更完整地自動化它們。大型和複雜的程式必須實現自動化。它極大地簡化了流程。

  • 該軟體使用微服務架構開發,從而實現了高度的元件隔離。應用程式執行時可以查詢和通訊應用程式的一部分但彼此不協同工作的服務。透過有效地結合彈性基礎設施設計和應用程式,可以擴充套件系統的效能和功能。

  • 通訊和協作的 API 是其核心:雲原生服務使用簡單的應用程式程式設計介面 (API),這些 API 可以基於神經自主傳輸系統 (NATS)、表述性狀態轉移 (REST) 或甚至 Google 的開放式遠端過程呼叫 (RPC) 等協議。為了促進服務之間的連線(這對最終客戶越來越依賴的有效性至關重要),Google 的開放式 RPC 經常被使用。REST 是程式設計師和開發人員用來使 API 可透過 HTTP 訪問 (HTTP) 的一種技術。NATS 的釋出-訂閱功能允許使用者非同步通訊。

  • 簡單來說,雲原生應用是一組不同的、獨立的服務,可以輕鬆地組合在一起並在小型、輕量級的容器中傳遞。與虛擬機器相比,容器可以快速調整大小。隨著容器取代新的擴充套件單元,基礎設施的使用量會增加。

  • 這種基礎設施是共享的、彈性的、自助的和虛擬的,並且它被用來建立這些應用程式。因此,應用程式可以與底層基礎設施同步,從而允許它們根據需要動態收縮和擴充套件以滿足不斷變化的需求。虛擬化和共享儲存也是一種選擇。他們透過應用程式的基礎設施同步功能實現了這一點。

  • 雲原生應用遵循由一組分配策略制定的治理模型。服務遵守管理資源分配的規則。此類策略的示例包括 CPU 和儲存上限以及網路規則。

  • 儘管每個應用程式服務都有其自己的獨特軟體開發生命週期,但在整個過程中都應用了敏捷 DevOps 方法。開發人員可以為雲原生應用的部署和管理使用多個併發持續整合和持續交付 (CI/CD) 管道。整個生命週期都處於流程控制之下。

  • 這種特定模式保證了更高的彈性和可用性。除了有狀態服務外,還有無狀態服務。除了狀態、無狀態甚至微儲存系統的概念外,還必須考慮永續性。

  • 在構建雲原生軟體時,開發人員會選擇對每個服務效能最佳的編碼語言和框架。支援多種語言的雲原生應用使用一系列技術和程式設計模型。可以使用 Node.js 構建基於 Web 套接字的即時流服務,並且可以使用 Python 和 Flask 提供 API。他們可以透過使用微服務開發方法為每個任務選擇理想的語言和框架。

雲原生應用與工具

這些應用程式為開發人員提供了一套很棒的工具。以下是一些市場上最好的程式和工具。

Draft

此開發人員工具的兩個元件分別是 Draft Create 和 Draft Up。Draft Create 啟動執行 Kubernetes 應用程式所需的工件,而 Draft Up 建立容器映像並將其部署到 Kubernetes 叢集。

Telepresence

Telepresence 透過允許開發人員在本地建立服務、將這些服務連線到遠端叢集並在本地更改發生時自動啟動更新來加快應用程式開發。

Jenkins X

此工具使開發人員能夠構建 CI/CD 管道,而無需事先了解 Kubernetes 或無需跟上其不斷擴充套件的功能。

Gitlab

這個非常受歡迎的 CI/CD 平臺集成了更全面的 Gitlab 工具集。

Weavenet

此虛擬兩層網路應用程式允許將多個容器放置在同一主機上或分佈在其他主機上。

結論

人們普遍認為,開發特定於雲的軟體將是未來的發展方向。我們已經瞭解了雲原生應用的關鍵特性,例如松耦合、自助服務、輕量級容器、無狀態和有狀態服務、API 協作、應用程式開發中的自動化以及不同的策略。此外,我們還了解了一些工具及其在使用雲原生應用方面的功能。

更新於:2023年1月5日

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