資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：論文認(rèn)為，繼面向?qū)ο缶幊趟I(lǐng)的軟件開發(fā)革命之后，如今似乎在分布式系統(tǒng)開發(fā)中也發(fā)生著一場相似的革命基于容器化組件構(gòu)建的微服務(wù)架構(gòu)。容器的一大獨(dú)特優(yōu)勢在于良好的邊界恰好適合應(yīng)用開發(fā)的隔離性。這似乎是對編程藝術(shù)的重申。
這是由Kubernetes創(chuàng)始人發(fā)表的論文，總結(jié)了基于容器的分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，讓我們來一覽究竟吧。
論文認(rèn)為，繼OOP（面向?qū)ο缶幊蹋┧I(lǐng)的軟件開發(fā)革命之后，如今似乎在分布式系統(tǒng)開發(fā)中也發(fā)生著一場相似的革命：基于容器化組件構(gòu)建的微服務(wù)架構(gòu)。
容器的一大獨(dú)特優(yōu)勢在于：良好的邊界——恰好適合應(yīng)用開發(fā)的隔離性。
作者總結(jié)了一些設(shè)計(jì)模式，并且分為三大類型：
Single-container management patterns容器的傳統(tǒng)接口有run(), pause(), stop()
可以有更豐富的接口
“向上看”的視角：metrics, config, logs等，通常用HTTP+JSON來暴露
“向下看”的視角：lifecycle（提供生命周期回調(diào)鉤子）, priority（為了空出資源給高優(yōu)先級任務(wù)，甚至能提前關(guān)掉低優(yōu)先級任務(wù)），"replicate yourself"（迅速創(chuàng)建一組相同的服務(wù)容器來應(yīng)對突發(fā)流量）
接下來兩類都依賴Pod抽象（Kubernetes有提供），因?yàn)槎忌婕叭萜骶幣帕耍乙堰M(jìn)入Sevice Mesh這門新概念的范圍。
Single-node, multi-container application patterns多個(gè)容器組成一個(gè)原子單位
Sidecar模式例如：web server + log collector
前提是容器間能共享“存儲卷”之類的資源
為什么要用多容器，而非容器內(nèi)多進(jìn)程？資源審計(jì)和分配：這點(diǎn)很重要，雖然多進(jìn)程也勉強(qiáng)能做，但多容器做得更成熟
職責(zé)劃分、解耦
重用：如果一個(gè)容器包含多種進(jìn)程，就笨重而難以重用了，小巧的單用途容器更適合重用
故障隔離：重啟一個(gè)容器，比修復(fù)容器內(nèi)的故障進(jìn)程要容易多了
交付隔離：每個(gè)容器能獨(dú)立地升級/降級
Ambassador模式類似于OOP的proxy模式
例如：memcache + twemproxy，考慮到本分類為單結(jié)點(diǎn)多容器模式，因此twemproxy要和其中1個(gè)memcache部署到同一結(jié)點(diǎn)上
前提是容器間能共享localhost網(wǎng)絡(luò)接口
Adapter模式例如：統(tǒng)一的metrics接口（JMX，statsd等統(tǒng)一收集到HTTP端點(diǎn)）
可以免于修改已有的容器（因?yàn)橐呀?jīng)以容器作為軟件開發(fā)的單位了）
Multi-node application patterns Leader election模式領(lǐng)導(dǎo)者選舉這件事已經(jīng)有很多庫了，但往往對編程語言有所限定
容器則對編程語言中立
容器只需構(gòu)建一次就能重用，高度貫徹了抽象和封裝的原則
Work queue模式傳統(tǒng)的工作隊(duì)列框架對編程語言有所限定
實(shí)現(xiàn)了run(), mount()接口的容器，可作為“工作”的抽象
基于此可打造一種通用的工作隊(duì)列框架（可能是Kubernetes的未來方向）
雖然沒給例子，但有些類似Mesos的可插拔調(diào)度器架構(gòu)
Scatter/gather模式這樣傳遞請求：client->root->server
root結(jié)點(diǎn)把請求分發(fā)給很多servers，再把它們的響應(yīng)匯總到一起，交給client
例如：搜索引擎，分布式查詢引擎
多個(gè)leaf容器+1個(gè)merge容器，就能實(shí)現(xiàn)通用的scatter/gather框架（可能也是Kubernetes的未來方向）
結(jié)語總之，論文將容器視為軟件開發(fā)的一等公民，像OOP的對象一樣重要，提倡單用途可組合可重用的容器。
這似乎是對UNIX編程藝術(shù)的重申。
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