云原生应用:关键特性和应用
简介
云原生应用旨在利用云的可扩展、分布式计算环境。云原生应用从头开始构建,以利用云的适应性、可扩展性、冗余性和可移植性。它赋能强大、易于追踪且显著的松耦合系统。工程师可以轻松地实施它们以定期取得重大进步。
云原生应用的关键特性
以下是这些程序的一些基本特性:
它们根本没有任何服务器或操作系统要求。但是,只有特定的一组设备,例如图形处理单元 (GPU) 或固态硬盘 (SSD),才能提供微服务可能需要的精确功能。这些程序在比大多数其他程序更抽象的级别上运行。它们不偏向于任何特定的硬件或软件。
因此,它非常适合“基础设施即代码 (IAAS)”的概念,因为它可以更完整地自动化它们。大型和复杂的程序必须实现自动化。它极大地简化了流程。
该软件使用微服务架构开发,从而实现了高度的组件隔离。应用程序运行时可以查找和通信应用程序的一部分但彼此不协同工作的服务。通过有效地结合弹性基础设施设计和应用程序,可以扩展系统的性能和功能。
通信和协作的 API 是其核心:云原生服务使用简单的应用程序编程接口 (API),这些 API 可以基于神经自主传输系统 (NATS)、表述性状态转移 (REST) 或甚至 Google 的开放式远程过程调用 (RPC) 等协议。为了促进服务之间的连接(这对最终客户越来越依赖的有效性至关重要),Google 的开放式 RPC 经常被使用。REST 是程序员和开发人员用来使 API 可通过 HTTP 访问 (HTTP) 的一种技术。NATS 的发布-订阅功能允许用户异步通信。
简单来说,云原生应用是一组不同的、独立的服务,可以轻松地组合在一起并在小型、轻量级的容器中传递。与虚拟机相比,容器可以快速调整大小。随着容器取代新的扩展单元,基础设施的使用量会增加。
这种基础设施是共享的、弹性的、自助的和虚拟的,并且它被用来创建这些应用程序。因此,应用程序可以与底层基础设施同步,从而允许它们根据需要动态收缩和扩展以满足不断变化的需求。虚拟化和共享存储也是一种选择。他们通过应用程序的基础设施同步功能实现了这一点。
云原生应用遵循由一组分配策略制定的治理模型。服务遵守管理资源分配的规则。此类策略的示例包括 CPU 和存储上限以及网络规则。
尽管每个应用程序服务都有其自己的独特软件开发生命周期,但在整个过程中都应用了敏捷 DevOps 方法。开发人员可以为云原生应用的部署和管理使用多个并发持续集成和持续交付 (CI/CD) 管道。整个生命周期都处于流程控制之下。
这种特定模式保证了更高的弹性和可用性。除了有状态服务外,还有无状态服务。除了状态、无状态甚至微存储系统的概念外,还必须考虑持久性。
在构建云原生软件时,开发人员会选择对每个服务性能最佳的编码语言和框架。支持多种语言的云原生应用使用一系列技术和编程模型。可以使用 Node.js 构建基于 Web 套接字的实时流服务,并且可以使用 Python 和 Flask 提供 API。他们可以通过使用微服务开发方法为每个任务选择理想的语言和框架。
云原生应用与工具
这些应用程序为开发人员提供了一套很棒的工具。以下是一些市场上最好的程序和工具。
Draft
此开发人员工具的两个组件分别是 Draft Create 和 Draft Up。Draft Create 启动运行 Kubernetes 应用程序所需的工件,而 Draft Up 创建容器映像并将其部署到 Kubernetes 集群。
Telepresence
Telepresence 通过允许开发人员在本地建立服务、将这些服务连接到远程集群并在本地更改发生时自动启动更新来加快应用程序开发。
Jenkins X
此工具使开发人员能够构建 CI/CD 管道,而无需事先了解 Kubernetes 或无需跟上其不断扩展的功能。
Gitlab
这个非常受欢迎的 CI/CD 平台集成了更全面的 Gitlab 工具集。
Weavenet
此虚拟两层网络应用程序允许将多个容器放置在同一主机上或分布在其他主机上。
结论
人们普遍认为,开发特定于云的软件将是未来的发展方向。我们已经了解了云原生应用的关键特性,例如松耦合、自助服务、轻量级容器、无状态和有状态服务、API 协作、应用程序开发中的自动化以及不同的策略。此外,我们还了解了一些工具及其在使用云原生应用方面的功能。
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