是否有了這個工具鏈就是DevOps？

在古代，帶兵作戰(zhàn)的將領(lǐng)，不僅要能善于用兵，而且要能保障糧食的充足。正所謂兵馬未動，糧草先行。糧草永遠(yuǎn)擺在第一位，因為在冷**時代，戰(zhàn)爭中的將士都是在拼力氣，吃飽才有力氣打仗。

在今天互聯(lián)網(wǎng)的“戰(zhàn)爭”環(huán)境中，我們?yōu)榱四芨鞈?yīng)對市場變化，一直以來不斷調(diào)整作戰(zhàn)的方針和打法，也從傳統(tǒng)的開發(fā)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱嗣艚蓍_發(fā)，由敏捷開發(fā)又過渡了到DevOps。在2019年的中國DevOps行業(yè)報告中指出：“盡管受訪企業(yè)期望 DevOps 能夠帶來更高效的交付效率，提升客戶滿意度，創(chuàng)造更多的商業(yè)價值，但成功實踐 DevOps 依然是一個難題 ?！?/p>

其中，28.22% 被調(diào)查者認(rèn)為自己組織的 DevOps 實踐是不成功的， 41.13%的被調(diào)查者不清楚如何衡量自己組織的 DevOps 實踐是否成功。如果以一個更加直觀的數(shù)據(jù)來展示，就是在接受調(diào)查的企業(yè)中有69.35%是沒有能很好的了解和實踐DevOps的。

也許，在實踐DevOps的這幾年來，并沒有多少公司是真正知道什么是DevOps的。DevOps只是從字面上理解的打破部門墻的一鍵發(fā)布的工具鏈嗎，是否有了這個工具鏈就是DevOps？答案是否定的。

那么，DevOps是什么？

DevOps 是集文化理念、實踐和工具于一身，可以提高組織高速交付應(yīng)用程序和服務(wù)的能力，與使用傳統(tǒng)軟件開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施管理流程相比，能夠幫助組織更快地發(fā)展和改進(jìn)產(chǎn)品。這種速度使組織能夠更好地服務(wù)其客戶，并在市場上更高效地參與競爭。

——AWS

從AWS給出的定義來看，好像也還是比較的抽象。那如果簡單的來說，DevOps就是讓軟件過程既“快”又“穩(wěn)”。何為快和穩(wěn)，這個快和穩(wěn)體現(xiàn)在，部署頻率、交付周期、平均修復(fù)時長、變更失敗比例這4個維度上。

在2018年的DevOps調(diào)查報告中基于上述4個維度，由于僅有6%達(dá)到了所規(guī)定的高性能指標(biāo)，為了避免特殊原因造成數(shù)據(jù)過低，所以放寬的條件，并給出了準(zhǔn)高性能DevOps指標(biāo)。

從達(dá)成這一準(zhǔn)高性能DevOps指標(biāo)的團隊分析來看，其具體體現(xiàn)在三個方面：一方面是自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、質(zhì)量保證、敏捷方法的實踐活動上；一方面是DevOps各個階段的對應(yīng)工具上。除此以外就是，團隊正在開發(fā)應(yīng)用的架構(gòu)上。 架構(gòu)的選擇對于DevOps的實踐是至關(guān)重要的，從某種程度上來說，架構(gòu)就是DevOps這場戰(zhàn)役的糧草，它是支撐著DevOps成功落地的重要前提。受訪的準(zhǔn)高性能DevOps指標(biāo)的團隊將“使用微服務(wù)框架”作為團隊正在開發(fā)應(yīng)用的架構(gòu)上的Top1。

什么是微服務(wù)

是一種軟件架構(gòu)風(fēng)格，它是以專注于單一責(zé)任與功能的小型功能區(qū)塊 (Small Building Blocks) 為基礎(chǔ)，利用模塊化的方式組合出復(fù)雜的大型應(yīng)用程序，各功能區(qū)塊使用與語言無關(guān) (Language-Independent/Language agnostic) 的 API 集相互通信。

微服務(wù)的起源是由 Peter Rodgers 博士于 2005 年度云計算博覽會提出的微 Web 服務(wù) (Micro-Web-Service) 開始，Juval L?wy 則是與他有類似的前導(dǎo)想法，將類別變成細(xì)粒服務(wù) (granular services)，以作為Microsoft下一階段的軟件架構(gòu)，其核心想法是讓服務(wù)是由類似 Unix 管道的訪問方式使用，而且復(fù)雜的服務(wù)背后是使用簡單URI來開放接口，任何服務(wù)，任何細(xì)粒都能被開放 (exposed)。這個設(shè)計在 HP 的實驗室被實現(xiàn)，具有改變復(fù)雜軟件系統(tǒng)的強大力量。

2014年，Martin Fowler與James Lewis共同提出了微服務(wù)的概念，定義了微服務(wù)是由以單一應(yīng)用程序構(gòu)成的小服務(wù)，自己擁有自己的行程與輕量化處理，服務(wù)依業(yè)務(wù)功能設(shè)計，以全自動的方式部署，與其他服務(wù)使用 HTTP API 通信。同時服務(wù)會使用最小的規(guī)模的集中管理 (例如Docker) 能力，服務(wù)可以用不同的編程語言與數(shù)據(jù)庫等組件實現(xiàn)。

微服務(wù)的特點

根據(jù)Martin Fowler的分析，微服務(wù)架構(gòu)有以下的一些通用特性，但并非所有微服務(wù)架構(gòu)應(yīng)用都必須具備所有這些特性：

1.通過服務(wù)實現(xiàn)應(yīng)用的組件化(Componentizationvia Services)：微服務(wù)架構(gòu)中將組件定義為可被獨立替換和升級的軟件單元，在應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計中通過將整體應(yīng)用切分成可獨立部署及升級的微服務(wù)方式進(jìn)行組件化設(shè)計。

2.圍繞業(yè)務(wù)能力組織服務(wù)(Organizedaround Business Capabilities)：微服務(wù)架構(gòu)采取以業(yè)務(wù)能力為出發(fā)點組織服務(wù)的策略，因此微服務(wù)團隊的組織結(jié)構(gòu)必須是跨功能的（如：既管應(yīng)用，也管數(shù)據(jù)庫）、強搭配的DevOps開發(fā)運維一體化團隊，通常這些團隊不會太大（如：亞馬遜的“Two pizza team”- 不超過12人）。

3.產(chǎn)品而非項目模式(Productsnot Projects)：傳統(tǒng)的應(yīng)用模式是一個團隊以項目模式開發(fā)完整的應(yīng)用，開發(fā)完成后就交付給運維團隊負(fù)責(zé)維護；微服務(wù)架構(gòu)則倡導(dǎo)一個團隊?wèi)?yīng)該如開發(fā)產(chǎn)品般負(fù)責(zé)一個“微服務(wù)”完整的生命周期，倡導(dǎo)“誰開發(fā)，誰運營”的開發(fā)運維一體化方法。

4.智能端點與管道扁平化(Smartendpoints and dumb pipes)：微服務(wù)架構(gòu)主張將組件間通訊的相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯/智能放在組件端點側(cè)而非放在通訊組件中，通訊機制或組件應(yīng)該盡量簡單及松耦合。RESTful HTTP協(xié)議和僅提供消息路由功能的輕量級異步機制是微服務(wù)架構(gòu)中最常用的通訊機制。

5.“去中心化”治理(DecentralizedGovernance)：整體式應(yīng)用往往傾向于采用單一技術(shù)平臺，微服務(wù)架構(gòu)則鼓勵使用合適的工具完成各自的任務(wù)，每個微服務(wù)可以考慮選用最佳工具完成(如不同的編程語言)。微服務(wù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)傾向于尋找其他開發(fā)者已成功驗證解決類似問題的技術(shù)。

6.“去中心化”數(shù)據(jù)管理(DecentralizedData Management)：微服務(wù)架構(gòu)倡導(dǎo)采用多樣性持久化(PolyglotPersistence)的方法，讓每個微服務(wù)管理其自有數(shù)據(jù)庫，并允許不同微服務(wù)采用不同的數(shù)據(jù)持久化技術(shù)。

7.基礎(chǔ)設(shè)施自動化(InfrastructureAutomation)：云化及自動化部署等技術(shù)極大地降低了微服務(wù)構(gòu)建、部署和運維的難度，通過應(yīng)用持續(xù)集成和持續(xù)交付等方法有助于達(dá)到加速推出市場的目的。

8.故障處理設(shè)計(Designfor failure)：微服務(wù)架構(gòu)所帶來的一個后果是必須考慮每個服務(wù)的失敗容錯機制。因此，微服務(wù)非常重視建立架構(gòu)及業(yè)務(wù)相關(guān)指標(biāo)的實時監(jiān)控和日志機制。

9.演進(jìn)式的設(shè)計(EvolutionaryDesign)：微服務(wù)應(yīng)用更注重快速更新，因此系統(tǒng)的設(shè)計會隨時間不斷變化及演進(jìn)。微服務(wù)的設(shè)計受業(yè)務(wù)功能的生命周期等因素影響。如某應(yīng)用是整體式應(yīng)用，但逐漸朝微應(yīng)用架構(gòu)方向演進(jìn)，整體式應(yīng)用仍是核心，但新功能將使用應(yīng)用所提供的API構(gòu)建。再如在某微服務(wù)應(yīng)用中，可替代性模塊化設(shè)計的基本原則，在實施后發(fā)現(xiàn)某兩個微服務(wù)經(jīng)常必須同時更新，則這很可能意味著應(yīng)將其合并為一個微服務(wù)。

微服務(wù)適用的場景

基于微服務(wù)的優(yōu)勢，我們可以看到，微服務(wù)比較實用于以下場景：

對于業(yè)務(wù)流程較為復(fù)雜，且業(yè)務(wù)會變得逐漸復(fù)雜的項目，可以考慮使用微服務(wù)架構(gòu)

項目存在多個團隊（公司）多種開發(fā)語言時

核心業(yè)務(wù)和非核心業(yè)務(wù)變得涇渭分明

需要平滑升級時（服務(wù)無中斷、客戶無感知）

想對系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)粒度監(jiān)控時 （bug調(diào)查困難或性能等問題）

既然微服務(wù)有其使用的場景，那么也一定有其優(yōu)缺點。

既然微服務(wù)有其使用的場景，那么也一定有其優(yōu)缺點。

微服務(wù)的優(yōu)勢

微服務(wù)的誕生正是在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，技術(shù)日新月異變化以及傳統(tǒng)架構(gòu)無法適應(yīng)快速變化等多種因素共同推動下的必然產(chǎn)物。從一個網(wǎng)站的演變可以看到使用微服務(wù)后帶來了很多優(yōu)點，總結(jié)如下：

邏輯清晰：

這個特點是由微服務(wù)的單一職責(zé)的要求所帶來的。邏輯清晰帶來的是微服務(wù)的可維護性，在我們對一個微服務(wù)進(jìn)行修改時，能夠更容易分析到這個修改到底會產(chǎn)生什么影響，從而通過完備的測試保證修改質(zhì)量。

簡化部署：

微服務(wù)則可以只對一個微服務(wù)單獨進(jìn)行部署，不影響其他功能的同時，在效率上也得到了提升，從而快速的發(fā)布新的功能。

可擴展性強：

在分布式系統(tǒng)中，采用微服務(wù)的系統(tǒng)相對單塊系統(tǒng)具備更好的可擴展性。 靈活組合減少浪費：在微服務(wù)架構(gòu)中，可以通過組合已有的微服務(wù)以達(dá)到功能重用的目的，減少了重復(fù)浪費。

技術(shù)異構(gòu)：

微服務(wù)間松耦合，不同的微服務(wù)可以選擇不同的技術(shù)棧進(jìn)行開發(fā)。

微服務(wù)的缺點

以往單體應(yīng)用，排查問題通常是看一下日志，研究錯誤信息和調(diào)用堆棧。而微服務(wù)架構(gòu)整個應(yīng)用分散成多個服務(wù)，定位故障點非常困難。在微服務(wù)架構(gòu)中，一個服務(wù)故障可能會產(chǎn)生雪崩效用，導(dǎo)致整個系統(tǒng)故障。微服務(wù)架構(gòu)雖然邏輯設(shè)計上看是完美的，但就像積木搭建的華麗宮殿一樣，經(jīng)不起風(fēng)吹草動。

微服務(wù)架構(gòu)雖然解決了舊問題，也引入了新的問題：提高了系統(tǒng)的復(fù)雜度，此外還有：

服務(wù)的注冊與發(fā)現(xiàn)問題；

服務(wù)之間的分布式事務(wù)問題；

數(shù)據(jù)隔離再來的報表處理問題；

服務(wù)之間的分布式一致性問題；

服務(wù)管理的復(fù)雜性，服務(wù)的編排；

不同服務(wù)實例的管理。

微服務(wù)在使用上是一把“雙刃劍”，這就像糧草如果在搬運的過程中被敵方奪取，那可能會是毀滅性的。所以DevOps團隊在微服務(wù)的架構(gòu)上需要非常的重視，一個成熟度高的微服務(wù)框架才是實現(xiàn)其DevOps的重要前提，反之亦然。

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