云原生应用架构转型不好做?阿里云这个平台让你一步到位!

原创
2020/12/02 09:40
阅读数 1.5W

作者:宁中 阿里云高级技术专家,阿里云云开发平台架构负责人

背景:Gartner于2019年发布报告表示:云原生时代已经到,在未来三年中将有75%的全球化企业使用容器化的应用。云原生具有诸多优势,如系统弹性带来用户体验提升、研发效能提升、低成本运维或免运维,以及即插即用按量计费的计算成本等,这些优势使得创新团队可以快速将新想法推向市场,这正是初创公司愿意使用云原生来颠覆传统行业的原因。从传统研发模式过渡到云原生时代,怎么解决云原生集成研发使用的"最后一公里"问题。

云原生实践带来的挑战

阿里云云原生为企业提供了完善的容器服务、函数计算、微服务体系、中间件体系。每个服务都有伸缩性、弹性和组合性,通过产品选择或组合搭建,能轻松完成应用与运行环境解耦,和传统应用研发模式具有较大差异。从传统研发模式过渡到云原生时代,抑或传统应用和云原生长期并存过程中,云原生应用的实现、集成、部署、运维都面临较大的挑战。

1.存量应用与云原生应用长期并存的整合问题

     虽然云原生可以覆盖绝大部分应用场景,甚至以往比较难解决的问题在云原生下都可迎刃而解,如营销场景的应用。但有些应用场景在云原生下并无决定性优势,且存在迁移成本,加之传统应用在系统架构上的约束,这些将导致存量传统应用将和云原生应用长期并存。如何整合这两种应用的研发链路,以及基础设施层面的互联互通,是云原生实践带来的一个挑战。

2.研发环境的成熟度问题

云原生新应用的实践或存量应用的云化,不仅仅是基础设施和平台的变化,在架构设计、开发方式、测试联调、部署维护等各阶段和各方面都要基于云的特点做出相应调整。传统线下IDE工具链将无能为力,在DevOps这条工具链上,需要一个集成度高、操作路径短的研发环境。

3.研发模式、组织阵型与云原生的适配问题

云原生通常以微服务架构进行服务开发,函数计算更细粒度到函数级别。松耦合的架构方式会减轻因需求变更导致的系统迭代成本,并加快交付速度。微服务使得单个服务的开发团队更小,也更加独立,这种松耦合+独立小型的团队使得持续更新和敏捷协作成为可能。在这种情况下,云端出现的问题解决会更突出,在线协作将比线下交流会有更高的效能。

与云原生跨代优势相比,这三点只能算“最后一公里”的问题。今天,阿里云推出的云开发平台正在解决云原生Serverless集成研发使用的"最后一公里"问题。

云开发平台的功能特性

    云开发平台集成了阿里云FC、SAE、ASK三种serverless计算服务,在VPC基础设施之上,把众多中间件云产品按账户、产品线、应用、函数4个级别进行归类,设定共享级别,按需编排。通过业务语言的方式传达,大幅降低了开发者的学习理解成本,提供集成研发环境,进而降低使用集成云产品的难度,提升研发效能。或者可以说,云开发平台是阿里云面向开发者的一个研发门面,由于创建编排的云服务都在开发者的主账号下,因此基于云开发创建的应用和用户存量系统是互联互通的,从这点上说云开发平台是一套开放的、集成的研发环境。

     云开发平台只集成云原生Serverless计算服务,而Serverless计算的免运维特性,使资源投入更聚焦在研发上,让应用从创建到实现运营都能在云开发平台上完成。其中FC是函数形态的计算服务,SAE、ASK是服务形态的计算服务。云开发平台具有以下特性:

1.IT架构覆盖绝大多数应用场景

    为用户提供开箱即用的基础设施服务,云开发平台聚焦于三种通用的IT架构:1)函数型IT架构;2)服务型IT架构;3)函数、服务混合型IT架构。这三种IT架构基本能涵盖当前适合云原生的所有应用场景。

1)函数型IT架构

这种架构能支持大部分移动应用,因为按调用次数计费,所以可以“0”费用启动项目,适合大部分初创团队的应用场景、企业静态站点场景,以及峰谷流量明显的应用场景,比如营销活动。Serverless的弹性特性,减少了扩缩容的人力成本和计算成本。

2)服务型IT架构

 当前大部分应用都是服务型IT架构,如SpringBoot应用、PHP应用,这种架构模式可以很好的承接当前存量应用的云化迁移。基于阿里云MSE(微服务引擎),也适合微服务化架构的应用。这种架构支持按小时计费的模式,即开即用,相对于函数型IT架构,更适合稳定的大流量业务场景。

  3)函数、服务混合型IT架构

 

混合型IT架构,充分利用函数型Serverless、服务型Serverless各自的优势,端侧接入采用函数计算,按调用次数计费,以及快速敏捷的弹性伸缩能力轻松支持各种峰谷流量。而服务型Serverless,可以组合各种中间件服务,形成高性能、弹性灵活的微服务中台系统,可以支持当前主流复杂的应用场景。

2.支持与存量系统的互联互通

当前云原生还处在商业导入期。企业用户一般会先用一些适合Serverless的场景小试牛刀,这时创建的Serverless一定不是孤立的应用,它需要访问存量的数据库、中间件服务以及BPaaS中台功能。因此与存量系统的互联互通是Serverless推广应用的首要条件。云开发平台项目一开始就考虑到这个特性,把自己定位为工具,不自建容器。由用户授权,云开发平台支持Serverless应用在用户的账户空间中完成CICD,用户可以选择部署在存量应用所在的VPC、VSwitch上,因此,Serverless应用和存量系统、存量数据库、中间件服务的交互畅通无阻。     

3.支持被集成Serverless的CICD能力

基于传统应用研发和Serverless应用研发长期并存的考虑,Serverless研发需要和ISV本地研发模式相兼容,只有切入到ISV当前的场景中,才有机会引导ISV、开发者到云开发模式当中。云开发平台当前提供了三个层级的使用方案:

    对于新手开发者,云开发平台提供了一个包括创建、实现、测试、构建、部署全部环节的集成研发环境,支持一站式实现Serverless应用;

    对于有研发体系的ISV,研发、测试在本地完成。云开发平台和ISV的分工界面在代码仓库Codeup上,云开发平台提供全套CICD功能,开发者提交代码到Codeup上后,CICD功能、资源编排都交给云开发平台;

    对于有研发体系并且有CI体系的ISV,提供基础设施的编排以及CD功能。

对于有研发体系的后两者,通过提供POP接口,支持ISV进行集成,和ISV现有研发体系无缝融合。

4.团队在线协同特性

受疫情影响,上半年大家都体验了远程办公的模式,更有报道称,美国的公司员工将有50%永久远程办公。可以预见,在未来以云原生应用为主的研发模式下,远程办公将是常态,在线编程、在线测试联调、在线集成部署都在CloudIDE中完成,团队在线协同功能是云开发平台的重要特征之一。

企业、团队、开发者角色的权限控制体系,加上Cloud-Native的集成研发环境,组成了云开发平台在线协同功能特性。Serverless的编程流畅性,测试联调、构建部署一站式体验将在CloudIDE中持续打磨。

5.基础架构平台能力

云原生一个重要的特征是微服务化,继而开发团队更小更独立。但前提是要有一套统一框架和统一标准,小团队才能独立去迭代业务逻辑。这套框架、标准,以及基础类库需要体现在微服务的整个研发过程当中。

另外微服务化后,可以抽象出更多的通用能力。传统上这些通用功能会通过SDK提供出来,但在云原生环境下,这些通用能力可以直接部署为服务,函数级能力可以部署于函数计算,提供函数级通用服务;模块级能力可以通过容器方式部署,向外提供模块级通用服务。

云开发平台充分考虑到这一云原生研发模式的特征,提供了应用级解决方案,当前支持静态定义。后期将支持动态生成,基于一系列基础框架、基础类库,像活字印刷一样组合成为某一场景的应用模板,开发者将在其上专注实现业务逻辑。函数级通用服务、模块级通用服务的生产、安装正在实现当中,将很快发布上线。

集成案例介绍

   说不如练,云开发平台就在你眼前:https://workbench.aliyun.com, 以下将简单介绍SpringBoot应用、PHP应用如何迁移到Serverless计算服务当中。

1.SpringBoot应用迁移

对于存量系统的迁移,云开发平台已经上架了FC、SAE、ASK的各种架构形式的迁移解决方案,且还在不断丰富当中。Springboot迁移方案步骤:

   1)在云开发平台上创建一个“SpringBoot应用迁移方案(ASK)”应用;

   2)打开这个应用的CloudIDE环境,点击“开发部署”;

   3)在CloudIDE中,把存量系统的src目录和pom.xml拖到CloudIDE工程目录中;

   4)调整pom.xml, 增加两个约定配置:

   <properties>

        <applicationName>${project.artifactId}</applicationName>

        <spring-boot.version>2.2.6.RELEASE</spring-boot.version>

   </properties>

   ...

   <build>

      <finalName>${applicationName}</finalName>

      <plugins>

        <plugin>

            <groupId>org.springframework.boot</groupId>

            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

            <version>${spring-boot.version}</version>

            <configuration>

                <!--需要替换您的springboot启动类-->

                <mainClass>com.alibaba.sca.temp.web.Application</mainClass>

                <layout>ZIP</layout>

            </configuration>

            <executions>

                <execution>

                    <goals>

                        <goal>repackage</goal>

                    </goals>

                </execution>

            </executions>

        </plugin>

      </plugins>

      ...

    </build>

   5)提交修改的代码,然后构建部署进行验证,完成迁移工作。

   完成Springboot应用到Serverless的迁移,让存量应用快速具备云开发CICD的特性,以及Serverless应用的所有优势。

2. PHP应用迁移

PHP应用迁移方案步骤:

    1)在云开发平台上创建一个“PHP 应用迁移方案(SAE)”或者 “PHP 应用迁移方案(ASK)” 应用;

    2)打开这个应用的CloudIDE环境,点击“开发部署”;

    3)然后,把存量的PHP项目文件拖放到CloudIDE工程目录下,就能完成迁移工作;

    4)提交代码并Push,然后就可以开始进行应用部署,部署成功后,云开发平台会生成一个临时域名出来,点开即可验证部署效果。

WordPress是社区比较热门的由PHP实现的建站平台,提供所见即所得的页面编辑发布功能。云开发平台支持一站式部署WordPress,开发者可以依据 https://workbench.aliyun.com/activities/k8s 中的描述部署,充分体验一下WordPress部署过程,感受PHP应用的迁移过程,还能机会获得限量版精美礼品哦!

 

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