极速运维：微服务与 DevOps.docx

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1、极速运维：微服务与DevOps什么是DevOpsDevOps是“软件开发人员Dev以及“IT运维技术人员Ops之间沟通合作的文化、运动或者惯例。透过自动化“软件交付以及“架构变更的流程来使得构建、测试、发布软件可以更加地快捷、频繁以及可靠。在当代以微效劳架构为代表的分布式架构将本来单体应用独立部署转型为多节点、多实例的大集群部署架构形式的改变对于开发与运维都提出了新的挑战。以我之前所在公司为例公司在工程微效劳改造后通过虚拟化技术在物理机上虚拟出几百台应用节点这些节点被分配给不同的微效劳工程组而公司要求每一个微效劳在消费环境的不同节点上至少部署三个效劳实例来进步系统可用性。固然理想是饱满的但现实

2、却很残酷。随着公司业务不断增多微效劳架构的规模也在不断扩大研发工程师在每次上线时都要写非常详细的上线文档指导运维同事手动部署稍有差池上线后还会遇到各种莫名其妙的问题导致上线失败而这个经过中运维同事也苦不堪言因为每一个微效劳都要在多个节点上部署副本面对海量的重复工作也只能熬夜苦战自认倒霉。假设这时能有一种技术让开发人员把新版本应用制作成“安装程序将应用运行所需的产出物、依赖环境、应用设置都打包在一起交付给运维人员运维人员得到“安装程序后无须理解其中含义只需在消费环境执行这个“安装程序便自动部署并启动与开发人员定义一致的应用程序。这样做同时也衍生出另外一个好处因为所有部署都变成了标准的“执行安装程

3、序的经过运维就可以通过脚本与集群管理工具自动实现批量部署。随着技术的开展标准化部署的期望也逐渐变为现实以Docker为代表的容器化技术逐渐成为DevOps的核心实现基于容器化技术构建的镜像包含了应用运行所需的底层资源在开发人员为新版应用生成镜像后运维人员便可通过镜像在消费环境中真正实现“一键发布。软件部署的开展经过首先要理解容器化技术为什么会出现呢到目前为止在应用的部署方式上主要经过了三个阶段物理机部署阶段、虚拟机部署阶段、容器化部署阶段。物理机部署阶段物理机部署阶段物理机部署阶段顾名思义就是应用程序安装在物理效劳器的操作系统中应用程序直接通过操作系统获取物理效劳器的CPU、内存、硬盘等资源。

4、物理机部署阶段是最原始、最简单的部署方式但它的问题也非常严重因为应用程序并不能充分利用效劳器资源就会造成CPU闲置、内存过剩等资源浪费情况再加之物理效劳器通常非常昂贵因此物理机的部署本钱也是最高的。随着效劳器内存已经进入百G时代目前直接在物理机部署应用的情况已经越来越少取而代之是通过虚拟机部署应用。虚拟机部署阶段虚拟机部署阶段虚拟机部署阶段是物理机部署阶段的晋级版通过VMWare或VirtualBox等虚拟化工具可以将高性能物理效劳器切割为假设干虚拟机这些虚拟机拥有自己独立的CPU、内存、硬盘资源并且这些资源彼此隔离不允许穿插访问。这样运维工程师就可以为不同类型的应用分配不同的资源如计算密集型

5、的应用就多分配一些CPU核数存储密集型应用就多分配一些内存与硬盘空间并且这些资源可以在不停机的情况下实现动态调整让效劳器资源得到最大化的利用。但是看似完美的方案其实也存在问题虚拟机关注资源层面上的分配与管理但对怎样快速部署应用程序并没有给出更好的可行方法。因此IT业内就需要一种更为轻量级的且关注点在应用本身的部署方案这时以Docker为代表的容器化技术就应运而生。容器化部署阶段容器化部署阶段容器化部署阶段最大的特点是部署时将关注点放在应用本身通过直接生成一个个容器实现应用的快速部署发布同时容器化技术不再强调资源隔离所有容器底层通过Docker容器引擎与操作系统获取全局分享的物理机资源。相比虚拟

6、化技术有两点宏大优势标准化的部署经过。因为容器化关注应用本身因此创立容器的经过就是部署应用的经过。容器将是标准化的产物可能容器内部的应用程序功能各不一样但对运维人员来讲创立容器的命令与操作经过都是根本一样的可以通过脚本快速批量的完成容器的创立。更好的性能。相比虚拟机容器化并不强调资源隔离物理机的所有资源对于容器都是分享的容器与底层资源之间通过Docker容器引擎与操作系统进展调度这中间产生的损耗相比虚拟机小得多。容器化技术的重要概念讲到容器化技术肯定避不开Docker。Docker是一个开源的应用容器引擎基于Go语言开发。Docker可以让开发者打包他们的应用和依赖包到一个轻量级、可移植的容器

7、中然后发布到任何流行的Linux机器上Docker经太多年度开展已经是容器化技术的标准。在基于Docker施行DevOps微效劳架构自动化运维的经过中有几个重要的概念必须理解。镜像Image所谓镜像其实非常像Windows操作系统的安装光盘。安装光盘内包含了Windows操作系统运行时所有的文件你可以拿着这张光盘在任何新电脑上安装Windows系统。而Docker的镜像就是我们自己应用程序的安装光盘你可以使用镜像在任何安装了Docker的Linux系统上快速部署应用程序。仓库Repository仓库是存放镜像的地方以前我们安装系统需要到电脑城购置光盘如今安装系统只需要从各大软件网站下载ISO文

8、件即可。Docker也是一样的为了方便我们部署Docker提供了DockerHub仓库站托管开发者的镜像文件开发者可以利用Pull命令直接从仓库下载镜像到本地部署。DockerfileDocker镜像脚本。通过Dockerfile中描绘的构建经过Docker可创立用户自定义的镜像文件这些自定义镜像可被存放在仓库Repository供其别人员下载部署。容器Container容器就是镜像的实例。镜像是只读的就像你单有一张安装盘却没有电脑这个安装盘是无用的。只有你通过安装盘将程序安装在电脑上程序才能运行产生价值而容器就是被Docker创立的一个个程序实例。DockerHub容器编排工具容器编排工具的

9、典型代表是GoogleKubernetes(K8S)以及DockerSwarm容器编排工具用于管理大规模集群中的容器实例。举例讲明通常一个容器只负责运行一个应用程序但是像NginxTomcatRedisMySQL这样的应用架构就需要多个容器间协同作业才能正常运行。假设公司采购了200台效劳器CTO要求这些容器不但要求基于Docker独立运行与部署还要在效劳器网络间自动实现互联互通甚至还要求随着外部用户的访问压力的变化自动进展容器的扩容与收缩。显然如此复杂的容器管理与调度必须借助专用的工具来进展统筹于是以K8S为代表的容器编排工具就派上用场了K8S允许运维人员通过可视化的方式对容器进展动态调整同

10、时对所有运行节点也提供了实时监控。以前多名运维工程师需要工作几个小时的任务如今只需要一名运维工程师点几下鼠标就能实现公司为此可以节省大量的人力与时间本钱。K8S监控仪表盘DevOps执行流程分析一下某知名大厂是怎样施行DevOps。第一步研发工程师将测试验收后的源码上传到GitLab效劳器并创立新的版本分支。GitLab是用于管理代码版本的Web开源工程使用Git作为代码管理工具你可以理解为内网的GitHub仓库。公司出于保密原因其源码不允许将其托管到GitHub这样的开放平台因此才需要搭建独立的GitLab仓库。当然创业型公司可以以出于本钱考虑将代码托管到GitHub或Gitee上。第二步在

11、GitLab创立新的版本分支后研发工程师还需要创立Dockerfile来描绘Docker镜像的构建经过之后将Dockerfile也上传到该分支下。第三步在GitLab中新版根源码与Dockerfile都已上传由软件工程师或配置管理员提议Jekins的自动化脚本完成镜像的自动化构建与仓库推送这个自动化脚本包含3个步骤抽取新版根源码到Jekins效劳器利用Jekins效劳器安装Maven自动完成编译、测试、打包的经过因为微效劳采用SpringBoot开发最终产出物为Jar文件。抽取新版本Dockerfile到Jekins效劳器利用Jekins效劳器安装的Docker完成镜像的构建工作在构建经过中需

12、要将上一步生成的Jar文件包含在内在容器创立时自动执行这个Jar文件。镜像生成后还是通过Jekins效劳器上的Docker将新版本镜像推送到HARBOR仓库。HARBOR用于创立Docker镜像的私有仓库公司从保密角度出发要求自己搭建内网Docker镜像仓库创业公司可以直接使用Dockerhub或者国内Docker开放镜像平台进展托管。当新版本镜像推送到镜像仓库后软件工程师的任务已完成之后便是等待上线发版了。第四步在上线日运维工程师接入Kubernetes管理端提议Deploy部署命令此时消费环境的K8S节点会从HARBOR仓库抽取最新版本的应用镜像并在效劳器上自动创立容器最新版本的Jar文件在容器创立时也会随之启动开场对外提供效劳。在校验无误后本次上线宣告成功。这里为你勾勒出DevOps的执行流程当然真实环境比本文介绍的经过复杂得多还要考虑多种异常因素例如源码编译、打包时产生异常的快速应对机制上线失败怎样快速应用回滚镜像构建失败的异常跟踪与补救措施程序人生-vincent