云原生应用程序简介

提示

该内容摘自电子书《为 Azure 构建云原生 .NET 应用程序》，可在**.NET Docs**上获取，也可以免费下载 PDF 并离线阅读。

另一天，在办公室研究“下一件大事”。

你的手机响了。这是友好的招聘人员打来的，他每天都会给你打电话，告诉你令人兴奋的新机会。

但这次不同：启动资金、股权和大量资金。

提到云、微服务和尖端技术会让你超越极限。

几周后，您就成了设计会议的新员工，负责构建一款重要的电子商务应用程序。您将与领先的电子商务网站展开竞争。

你将如何建造它？

如果您遵循过去 15 年的指导，您很可能会构建图 1.1 所示的系统。

图 1-1 . 传统的单片设计

您构建一个包含所有域逻辑的大型核心应用程序。它包括 Identity、Catalog、Ordering 等模块。它们在单个服务器进程内直接相互通信。这些模块共享一个大型关系数据库。核心通过 HTML 界面和移动应用程序公开功能。

恭喜！您刚刚创建了一个单体应用程序。

并非一切都很糟糕。整体式架构具有一些独特的优势。例如，它们很容易…

1. 建造
2. 测试
3. 部署
4. 排除故障
5. 垂直缩放

现如今，许多成功的应用都是以单体形式创建的。应用一炮走红，不断迭代，不断增加功能。

然而，在某个时候，你开始感到不舒服。你发现自己失去了对应用程序的控制。随着时间的推移，这种感觉越来越强烈，最终你进入一种称为Fear Cycle：

• 该应用程序变得过于复杂，以至于没有人能够理解它。
• 您害怕做出改变——每次改变都会产生意想不到的、代价高昂的副作用。
• 新功能/修复变得棘手、耗时且昂贵。
• 每次发布都尽可能小，并且需要完整部署整个应用程序。
• 一个不稳定的组件可能会导致整个系统崩溃。
• 新技术和框架不是一种选择。
• 敏捷交付方法的实施十分困难。
• 随着代码库因永无止境的“快速修复”而不断恶化，架构也开始受到侵蚀。
• 最后，顾问过来告诉你重写它。

听起来有点熟？

云原生设计

许多组织通过采用云原生方法构建系统解决了这种单一恐惧循环。图 1-2 显示了应用云原生技术和实践构建的相同系统。

图 1-2 . 云原生设计

• 请注意，应用程序是如何分解为一组小型隔离的微服务的。每个服务都是独立的，并封装了自己的代码、数据和依赖项。每个服务都部署在软件容器中，并由容器编排器管理。每个服务都拥有自己的数据存储，而不是大型关系数据库，数据存储的类型根据数据需求而有所不同。
• 请注意，某些服务依赖于关系数据库，而其他服务则依赖于 NoSQL 数据库。一项服务将其状态存储在分布式缓存中。
• 请注意，所有流量如何通过 API
  网关服务进行路由，该服务负责将流量路由到核心后端服务并执行许多横切关注点。最重要的是，该应用程序充分利用了现代云平台中的可扩展性、可用性和弹性功能。

云原生计算

嗯…我们刚刚使用了术语“云原生”。你的第一个想法可能是，“这到底是什么意思？”软件供应商为了推销更多产品而编造的另一个行业流行语？

幸运的是，情况完全不同，希望这本书能够帮助您说服自己。

在短时间内，云原生已成为软件行业的一大趋势。这是构建大型复杂系统的新方法。该方法充分利用了现代软件开发实践、技术和云基础设施。云原生改变了您设计、实施、部署和运营系统的方式。

与推动我们行业的持续炒作不同，云原生是真实存在的。以云原生计算基金会(CNCF) 为例，这是一个由 400 多家大公司组成的联盟。它的宗旨是让云原生计算在各种技术和云堆栈中无处不在。作为最具影响力的开源组织之一，它在 GitHub 上托管了许多增长最快的开源项目。这些项目包括Kubernetes、Prometheus、Helm、Envoy和gRPC。

CNCF 培育了一个开源和供应商中立的生态系统。遵循这一思路，本书介绍了与技术无关的云原生原则、模式和最佳实践。同时，我们讨论了 Microsoft Azure 云中可用于构建云原生系统的服务和基础设施。

那么，云原生到底是什么？坐下来，放松一下，让我们帮助您探索这个新世界。

请看下一篇文章，什么是云原生？