如果你一直在跟踪和研究云原生应用程序和技术,一定会知道云原生计算基金会(CNCF)的云原生技术图谱(Landscape)。乍一眼看去,你一定会被庞大的云原生规模所震撼,为什么会有如此众多的类别和技术,想要了解完整的技术图谱不是容易的事情。
但如果对其剥丝抽茧,分解类别,以及搞清楚每一类代表了哪些技术,以及每个类别所要解决的问题,那么理解上就会轻松很多。大体上云原生技术图谱可以分为四层配置层(Provisioning Layer)、运行时层(Runtime Layer)、编排和管理层(Orchestration and Management Layer)、应用定义和开发层(Application Definition and Development Layer)。架构的每一层都有自己的子类别。
配置层是构建云原生应用程序基础所涉及的工具。它包含了从自动化基础结构的创建,管理和配置到扫描,签名和存储容器镜像等所有内容。提供设置和实施策略,在应用程序和平台中构建身份验证和授权,以及处理机密分发的工具,资源调配,甚至扩展到了安全领域。它包含了一些重要的子类别:
这些工具使工程师可以整理所有基础架构的细节,便于系统可以根据需要来调整环境,确保它们的一致性和安全性。
运行时是可能引起混淆的术语之一。与IT中的许多术语一样,没有严格的定义,可以根据上下文使用不同的定义。从狭义上讲,运行时是准备运行应用程序的特定计算机上的沙箱,即应用程序所需的最低限度。从广义上讲,运行时是应用程序需要运行的任何工具。
在CNCF的云原生环境中,运行时在两者之间的某个位置定义,重点放在对容器化应用特别重要的组件上:它们需要运行,记忆和互动的内容。它们包括:
一旦按照安全性和合规性标准自动执行基础结构设置,并设置了应用程序需要运行的工具,工程师就必须弄清楚如何编排和管理其应用程序。编排和管理层处理所有容器化服务(应用程序组件)如何作为一个组进行管理。他们需要确定其他服务,相互通信并进行协调。云原生应用程序具有固有的可扩展性,它依赖于此层启用的自动化和弹性。
在这一层中包括:
顾名思义,应用程序定义和开发层侧重于让工程师能够构建应用程序并使其运行的工具。上面讨论的所有内容都与构建可靠,安全的环境以及提供所有必需的应用程序依赖关系有关。
在这层包括:
回到类别上,下面讨论在所有层上运行的列分类。可观察性和分析是监控所有层的工具。另一方面,平台将这些层中的多种技术捆绑到一个解决方案中,包括可观察性和分析。
为了限制服务中断并降低MRRT(解决问题的时间),需要监控和分析应用程序的各个方面,以便立即发现并纠正任何异常情况。故障将在复杂的环境中发生,这些工具将通过帮助尽快识别和解决故障来帮助减轻影响。由于此类别遍历并监控所有层,因位于垂直面,而不是嵌入在特定层中。
在这层包括:
如上,每个模块都解决了一个特定的问题。仅存储并不能提供管理应用程序所需的全部功能。我们需要一个编排工具、容器运行时、服务发现、网络、API网关等。覆盖多层,平台将不同的工具捆绑在一起,以解决更大的问题。
配置和微调不同的模块以使其可靠和安全,并确保更新其利用的所有技术,并修补漏洞。使用平台,用户不必担心这些细节,可实现生产中的增值。
你可能会注意到,所有类别都围绕Kubernetes展开。这是因为Kubernetes是云原生堆栈的核心。别忘记,Kubernetes是CNCF的第一个孵化项目,之后才有了其他所有后续项目。
平台可分为四种:
在每种类别中,都有解决相同或相似问题的不同工具。有些是满足当下云原生技术的,有些则是全新的。区别在于它们的实现和设计方法。没有完美的技术,因为在大多数情况下技术受到设计和架构选择的限制,始终存在一个权衡。
在选择堆栈时,云原生工程师必须仔细考虑每种功能并进行权衡,以确定适合其用例的最佳选择。尽管这带来了额外的复杂性,但选择最适合应用程序需求的数据存储,基础架构管理,消息系统等是必须的。现在,架构系统比在云之前的原生世界中容易得多。而且,如果进行适当的架构设计,云原生技术将提供强大且急需的灵活性。
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