隨著數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢的釋放，數(shù)字社會(huì)正在以不可思議的速度被開發(fā)人員如火如荼地構(gòu)建，而云原生以軟件應(yīng)用“生于云，長于云”的技術(shù)理念，在此過程中成為軟件架構(gòu)變革的新潮流。
在近日舉辦的全國互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)峰會(huì)上，網(wǎng)易數(shù)帆資深云原生架構(gòu)師裴明明受邀分享了在傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施向云原生架構(gòu)演進(jìn)過程中云原生中間件的最佳實(shí)踐和收益，并展望了云原生中間件的未來發(fā)展方向。
傳統(tǒng)中間件遇上云原生
(資料圖片)
與云計(jì)算時(shí)代資源彈性相匹配的業(yè)務(wù)擴(kuò)展性是企業(yè)采用云原生架構(gòu)的動(dòng)力來源之一，但云原生架構(gòu)下還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)對于中間件平臺(tái)來說意義非凡，即運(yùn)維特性進(jìn)一步下沉，與業(yè)務(wù)應(yīng)用解耦，同時(shí)云原生技術(shù)生態(tài)豐富，技術(shù)棧統(tǒng)一，社區(qū)開源活躍，使得這一特點(diǎn)愈發(fā)明顯。
以網(wǎng)易為例，多元化的業(yè)務(wù)帶來了對Redis、Kafka、RocketMQ、ZooKeeper、Elasticsearch等各種中間件的需求，傳統(tǒng)中間件平臺(tái)建設(shè)面臨技術(shù)底座不統(tǒng)一、穩(wěn)定性保障困難、高可用高安全較難滿足和創(chuàng)新能力不足、體系建設(shè)緩慢等痛點(diǎn)?！皞鹘y(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施在中間件自愈能力，可觀測體系，運(yùn)維能力上都缺乏有效手段，沒有統(tǒng)一穩(wěn)定性保障手段?！迸崦髅髡f。
中間件的高可用高安全依賴于平臺(tái)架構(gòu)，如多集群管控依賴于服務(wù)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用交付等多項(xiàng)能力，傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施也難以滿足。而因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)底座不統(tǒng)一，并且沒有良好的技術(shù)框架，很多中間件集群高階能力較難落地，即使有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也無法沉淀形成平臺(tái)能力。
云原生中間件的最佳實(shí)踐
網(wǎng)易數(shù)帆基于云原生技術(shù)棧構(gòu)建了輕舟中間件架構(gòu)體系，可運(yùn)行于公有云、私有云和混合云基礎(chǔ)設(shè)施之上。在中間件服務(wù)層，容器云平臺(tái)為可觀測性、技術(shù)/經(jīng)驗(yàn)沉淀提供基礎(chǔ)，網(wǎng)易數(shù)帆在此之上構(gòu)建一套自動(dòng)化運(yùn)維管理系統(tǒng)，支撐各種品類的中間件數(shù)據(jù)面，此外還提供了企業(yè)級(jí)能力和通用平臺(tái)能力建設(shè)。上層則對外暴露快速訪問云原生中間件的接口，提供一鍵訪問的能力，并支持用戶通過OpenAPI的方式把輕舟中間件管理能力接入到企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)平臺(tái)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，輕舟中間件基于Kubernetes的Operator CRD技術(shù)實(shí)現(xiàn)中間件集群自動(dòng)運(yùn)維管理。由于構(gòu)建于標(biāo)準(zhǔn)Kubernetes之上，平臺(tái)具備靈活調(diào)度、故障恢復(fù)、彈性伸縮等特性。CRD的聲明式定義，能夠明確規(guī)范運(yùn)維特性，使得各種中間件能夠統(tǒng)一管理，也易于編排。此外，還實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源統(tǒng)一管理，租戶級(jí)使用隔離，提升資源使用效率。
裴明明重點(diǎn)分享了網(wǎng)易數(shù)帆在云原生中間件的高性能、高可用、單元化、可觀測、運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)沉淀、穩(wěn)定性治理等方面的實(shí)踐。
以單元化為例，云原生中間件單元化能力主要解決水平擴(kuò)容及故障容災(zāi)等問題，對應(yīng)用管理、應(yīng)用協(xié)調(diào)等特性要求比較高，是高可用能力進(jìn)一步演進(jìn)的方向。輕舟中間件通過Rzone、Gzone、Czone等單元域劃分，協(xié)助業(yè)務(wù)進(jìn)行單元化改造，并在網(wǎng)關(guān)層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層以及管控層，都基于功能架構(gòu)進(jìn)行了獨(dú)立的能力建設(shè)，以適配上層應(yīng)用的發(fā)展。輕舟中間件單元化建設(shè)包括了數(shù)據(jù)分片、數(shù)據(jù)路由、單元容災(zāi)、單元互備、跨單元訪問、故障單元自動(dòng)切流、流量糾錯(cuò)、禁寫保護(hù)、水平擴(kuò)展等實(shí)用能力。
裴明明還強(qiáng)調(diào)，網(wǎng)易數(shù)帆建設(shè)輕舟中間件平臺(tái)的核心目標(biāo)，不僅僅是讓用戶能接入，而是要打造一個(gè)工具，能夠不斷沉淀經(jīng)驗(yàn)，并集成一些先進(jìn)理念，形成一個(gè)完整的平臺(tái)體系，讓用戶更好地使用。輕舟中間件對經(jīng)驗(yàn)的沉淀主要分成兩個(gè)部分：一是網(wǎng)易落地大量中間件的使用經(jīng)驗(yàn)，如高性能，高可用高安全等最佳實(shí)踐；二是集群故障治愈、多維度監(jiān)控、穩(wěn)性管控等運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，能有效降低用戶運(yùn)維管理的門檻與成本。
收益與展望
目前，網(wǎng)易數(shù)帆輕舟中間件平臺(tái)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于銀行、證券等行業(yè)多家頭部客戶。對于用戶而言，構(gòu)建這樣一套云原生中間件體系具有三層收益。首先是賦能數(shù)字化建設(shè)，形成良性循環(huán)，這得益于統(tǒng)一技術(shù)平臺(tái)的快速接入，以及運(yùn)維知識(shí)的沉淀和反哺。其次是利用云原生技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源混部、資源超售、彈性調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)資源利用率的提升。此外是通過云原生實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)維，提升運(yùn)維人效。
展望未來，裴明明認(rèn)為，網(wǎng)格化、無服務(wù)化和AIOps是云原生技術(shù)體系下中間件發(fā)展最值得關(guān)注的三個(gè)方面，這也是網(wǎng)易數(shù)帆在中間件領(lǐng)域的重要探索方向。
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