銀行建設(shè)容器云平臺(tái)的最佳實(shí)踐分享

1、 銀行建設(shè)容器云平臺(tái)的最佳實(shí)踐分享建設(shè)容器云平臺(tái)之前不能忽視3個(gè)評(píng)估，你的企業(yè)能得多少分？ 容器云是不是企業(yè)目前最緊迫的任務(wù)？組織具備推動(dòng)后續(xù)容器云建設(shè)的IT能力嗎？怎樣做好容器云的技術(shù)選型？哪種建設(shè)策略和應(yīng)用上云策略是正確的姿勢(shì)？云計(jì)算是目前主流的IT技術(shù)，云計(jì)算提供的應(yīng)用彈性伸縮和快速部署的能力是互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵能力，受到互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)以及傳統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型企業(yè)的歡迎。在云計(jì)算的實(shí)踐過程中，通過不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，業(yè)界提出了“云原生應(yīng)用”的概念。云原生應(yīng)用就是通過一整套的設(shè)計(jì)理念，打造基于云計(jì)算環(huán)境的最佳應(yīng)用實(shí)踐。在云原生應(yīng)用中，容器平臺(tái)扮演這重要的角色。通過容器提供的輕量級(jí)運(yùn)行環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)化交付能力，實(shí)現(xiàn)

2、應(yīng)用的重復(fù)、一致性交付、部署、運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)需求的快速交付。目前很多企業(yè)都在打造自己的私有容器云平臺(tái)，我們?cè)谶@個(gè)過程中也曾經(jīng)遇到很多問題，通過解決這些問題和事后分析，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)以及想法，在這里拋磚引玉拿出來和大家一起討論。1明確建設(shè)目標(biāo)在進(jìn)行任何IT系統(tǒng)建設(shè)之前，必須明確系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)，容器云平臺(tái)也是一樣的。IT系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)通常是根據(jù)組織的戰(zhàn)略進(jìn)行設(shè)定的。不同的企業(yè)戰(zhàn)略決定了不同的IT系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和原則。企業(yè)的戰(zhàn)略決定了IT系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，IT系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)決定了評(píng)估的原則。舉個(gè)例子，企業(yè)的戰(zhàn)略是數(shù)字化轉(zhuǎn)型、鼓勵(lì)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，那么企業(yè)的IT系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)就是滿足業(yè)務(wù)需求快速響應(yīng)，支持業(yè)務(wù)的快速試

3、錯(cuò)。IT系統(tǒng)建設(shè)需要遵循快速部署彈性伸縮的原則。明確容器云建設(shè)的目標(biāo)，可以為后續(xù)在云平臺(tái)建設(shè)過程中的決策提供參考原則，避免容器平臺(tái)的建設(shè)偏離了方向，導(dǎo)致項(xiàng)目的失敗。在項(xiàng)目實(shí)施之前，在組織內(nèi)部明確這一個(gè)目標(biāo)是很重要，可以保證不同部門的訴求是基本同一個(gè)方向的。容器云是目前最主流的云計(jì)算技術(shù)之一，但是在技術(shù)領(lǐng)域沒有“銀彈”，容器云并不是適用于所有的場(chǎng)景，在容器云建設(shè)前，弄清楚建設(shè)容器云的目的，對(duì)于后續(xù)的決策和規(guī)劃起著決定作用。容器云有自身的優(yōu)勢(shì)，在建設(shè)前進(jìn)行一個(gè)簡單評(píng)估是很有意義的，在以下的問題中，如果得分過低，容器云可能不是目前最急迫的任務(wù)：這個(gè)表格中根據(jù)實(shí)際選擇每個(gè)目標(biāo)的重要程度，根據(jù)每個(gè)目標(biāo)的

4、重要程度得分乘以權(quán)重，然后相加得到的結(jié)果。容器云，微服務(wù)架構(gòu)，持續(xù)交付和DevOps是云原生應(yīng)用架構(gòu)的四大支柱。我們建設(shè)容器云的目標(biāo)就是能夠?qū)崿F(xiàn)云原生應(yīng)用。如果所得的分?jǐn)?shù)超過75分，容器技術(shù)是我們組織當(dāng)前的戰(zhàn)略，否則，需要考慮建設(shè)的必要性。記住我們對(duì)容器云平臺(tái)的定位是非常重要的，避免了在后續(xù)的工作中偏離方向或走彎路。如果不明確這個(gè)目標(biāo)，可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)誤區(qū)，就是試圖將容器云作為一個(gè)通用的平臺(tái)，試圖使用容器云來接管所有的應(yīng)用系統(tǒng)，這會(huì)導(dǎo)致很多問題的復(fù)雜化，最終不僅不能發(fā)揮容器云的優(yōu)勢(shì)，甚至?xí)?dǎo)致項(xiàng)目的失敗。2容器云建設(shè)前需要具備的能力在開始云平臺(tái)建設(shè)之前，評(píng)估一下組織具備的IT能力，可以更好的推動(dòng)

5、后續(xù)容器云的建設(shè)。2.1 應(yīng)用的云原生成熟度容器云是云原生應(yīng)用的一個(gè)支柱，應(yīng)用的架構(gòu)會(huì)直接影響容器云的推廣和應(yīng)用效果。應(yīng)用必須具備一些基本的特性和能，才能夠更好的發(fā)揮云的優(yōu)勢(shì)，我們稱之為云原生的成熟度。云原生應(yīng)用的開發(fā)不只是架構(gòu)和工具的普及，最重要的是設(shè)計(jì)思維的轉(zhuǎn)變。云上應(yīng)用的設(shè)計(jì)不同于以往的主機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用集群，應(yīng)用上云之前，最好已經(jīng)達(dá)到了“云就緒”的水平，否則會(huì)使得容器平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用的遷移過程會(huì)有很多困難。2.2 持續(xù)交付的文化云原生的一個(gè)目標(biāo)就是支持業(yè)務(wù)的快速創(chuàng)新。要支持快速創(chuàng)新，除了容器云提供的輕量級(jí)容器和快速的服務(wù)編排技術(shù)外，持續(xù)交付能力也是非常重要的。成熟的容器云平臺(tái)中，都將持續(xù)集

6、成工具作為云平臺(tái)的一個(gè)重要組成部分。持續(xù)交付不是只是工具的建設(shè)，更重要的是組織端到端流程的改造。企業(yè)文化的改變并非一朝一夕就可以改變的。在實(shí)現(xiàn)容器云平臺(tái)之前，需要在組織內(nèi)部達(dá)成共識(shí)，取得領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可和支持，慢慢形成持續(xù)交付的文化。3容器云的評(píng)估考量容器云的技術(shù)選型是容器云平臺(tái)建設(shè)的一個(gè)重要工作，容器技術(shù)經(jīng)過幾年的發(fā)展，涌現(xiàn)了多套解決方案。容器實(shí)現(xiàn)和容器編排管理是容器云平臺(tái)的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。容器技術(shù)方面有目前最流行的Docker容器，Pivotal主導(dǎo)的Garden容器，開源社區(qū)維護(hù)的Rocket容器等。在容器編排技術(shù)方面有Google開源的Kubernetes，Docker企業(yè)版使用的Swarm，

7、Cloud Foundry中提供的Diego，Apache的開源項(xiàng)目Messos等，大部分的容器云廠商的容器云都可以支持不同的容器編排實(shí)。在建設(shè)容器云之前，可以重點(diǎn)從以下的幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估：3.1 所選技術(shù)平臺(tái)的發(fā)展前瞻性云計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施，比以往的任何基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)有著更快的技術(shù)迭代速度。非主流的技術(shù)會(huì)很快的被淘汰。選擇的技術(shù)是否符合技術(shù)主流，是需要評(píng)估的一大重點(diǎn)。目前容器技術(shù)采用的基本上是基于開源技術(shù)的提供的解決方案，這些開源項(xiàng)目一般都受到幾個(gè)大型IT企業(yè)，比如Google，F(xiàn)acebook等的支持。對(duì)于容器平臺(tái)的技術(shù)前景，目前主要是根據(jù)各大IT廠商的支持和開源社區(qū)的熱度進(jìn)行評(píng)估。容器云平臺(tái)的

8、技術(shù)流派從目前看來，Docker和Kubernetes的解決方案，是最受業(yè)界認(rèn)可的。Docker是一個(gè)構(gòu)建在LXC之上的,基于進(jìn)程容器(Process container)的輕量級(jí)VM解決方案。在LXC的基礎(chǔ)上, Docker額外提供的Feature包括：標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的打包部署運(yùn)行方案， 歷史版本控制， Image的重用，Image共享發(fā)布等等。Kubernetes（k8s）是自動(dòng)化容器操作的開源平臺(tái)，這些操作包括部署，調(diào)度和節(jié)點(diǎn)集群間擴(kuò)展。Kubernetes不提供容器實(shí)現(xiàn)，而是將其他容器技術(shù)作為低級(jí)別組件。Kubernetes不僅僅支持Docker，還支持其他的容器技術(shù)。使用Kubernete

9、s可以：自動(dòng)化容器的部署和復(fù)制隨時(shí)擴(kuò)展或收縮容器規(guī)模將容器組織成組，并且提供容器間的負(fù)載均衡很容易地升級(jí)應(yīng)用程序容器的新版本提供容器彈性Kubernetes并不是唯一的容器編排引擎，其他的選擇包括Apache Mesos，Docker企業(yè)版本的Swarm。3.2 基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)接方案在容器云的具體實(shí)施方案中，如何與底層基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行對(duì)接也最重要的技術(shù)決策之一。容器云的底層基礎(chǔ)設(shè)施方案主要有兩種：直接運(yùn)行在物理設(shè)備之上，可以提供更好的應(yīng)用性能，適合與對(duì)性能和帶寬敏感的應(yīng)用，如數(shù)據(jù)庫和大數(shù)據(jù)應(yīng)用。這種方案的最大問題是如何實(shí)現(xiàn)物理節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)化管理；運(yùn)行在虛擬層之上。將容器安裝在虛擬機(jī)之上，可以提供更好的靈

10、活性和可擴(kuò)展性。由于我們建設(shè)容器云的目標(biāo)就是支持創(chuàng)新業(yè)務(wù)的快速部署和彈性伸縮，所以采用虛擬層的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)最大的靈活性和可伸縮性，同時(shí)可以更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)維。如果組織已經(jīng)建成了基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，在建設(shè)容器云服務(wù)時(shí)，需要考慮容器云平臺(tái)與現(xiàn)有IaaS平臺(tái)的對(duì)接，對(duì)接包括但不限于容器云管理中心和底層服務(wù)接口的對(duì)接，操作系統(tǒng)的版本兼容，存儲(chǔ)方案的支持等。舉個(gè)實(shí)際的例子，在建設(shè)容器云平臺(tái)時(shí)，容器的存儲(chǔ)方案是一個(gè)比較難選擇的方案。容器可以通過遷移來實(shí)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移，如果使用直接掛接本機(jī)物理服務(wù)的存儲(chǔ)，在IO性能上可以達(dá)到最優(yōu)，但是損失了底層物理機(jī)故障時(shí)的容錯(cuò)能力；如果使用vSAN等虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)最大

11、程度的靈活性和橫向擴(kuò)展性，但是IO性能容易受到其他應(yīng)用的影響，同時(shí)vSAN容易形成單點(diǎn)故障。一個(gè)解決方案是存儲(chǔ)計(jì)算分離方案，在犧牲一些性能的條件下，獲取更好的彈性。3.3 廠商選型金融行業(yè)建設(shè)容器云一般會(huì)引入廠商支持，在技術(shù)方案已經(jīng)基本確定的情況下，對(duì)廠商的選擇是一個(gè)重要的工作。每個(gè)金融機(jī)構(gòu)對(duì)與廠商的資質(zhì)都有一套完整的認(rèn)證體系。這里補(bǔ)充幾點(diǎn)云容器平臺(tái)特別需要考量的。容器云平臺(tái)作為基礎(chǔ)設(shè)施，是一個(gè)中長期的項(xiàng)目，一旦建設(shè)成，需要一段較長的運(yùn)行時(shí)間，所以平臺(tái)的技術(shù)穩(wěn)定性尤其重要。在容器云選型的時(shí)候，需要將廠商的規(guī)模和對(duì)容器業(yè)務(wù)的投入程度需要重點(diǎn)考量。同時(shí)產(chǎn)品是否開源，也是在評(píng)估廠商的時(shí)候的一個(gè)加分項(xiàng)

12、。同時(shí)，在頂層應(yīng)用設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡量避免與底層過度耦合，避免過于依賴底層技術(shù)，導(dǎo)致后續(xù)遷移成本過高。容器云跟微服務(wù)、DevOps緊密相關(guān)，選擇容器云合作伙伴，不僅僅是選擇一個(gè)容器廠家，同時(shí)也要求廠家在微服務(wù)、DevOps方面有豐富經(jīng)驗(yàn)，并具備咨詢、設(shè)計(jì)、開發(fā)的能力。經(jīng)過慎重選擇，最終選擇由在DevOps、微服務(wù)、容器方面均有豐富經(jīng)驗(yàn)的本土廠商BoCloud博云提供了DevOps設(shè)計(jì)和支撐、傳統(tǒng)應(yīng)用和微服務(wù)應(yīng)用上云設(shè)計(jì)和實(shí)施等，最終也達(dá)到了很好的效果。4容器云建設(shè)策略在云平臺(tái)實(shí)施過程中，由于主導(dǎo)的部門不同，會(huì)形成三種策略：先建設(shè)平臺(tái)，再上應(yīng)用。這種方式通常由數(shù)據(jù)中心主導(dǎo)的，基本上的策略就是希望能

13、先將舊應(yīng)用直接遷移到容器環(huán)境下運(yùn)行，再進(jìn)行應(yīng)用改造。這種方式的好處是統(tǒng)一平臺(tái)，運(yùn)維保障級(jí)別高；問題是由于保證舊應(yīng)用的遷移，需要在容器云平臺(tái)上做很多改造，例如加入重量級(jí)J2EE容器的支持等，一不小心就會(huì)偏離了容器云的初衷。應(yīng)用云原生改造驅(qū)動(dòng)容器云建設(shè)。這種方式通常是由開發(fā)主導(dǎo)，通過對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)用進(jìn)行微服務(wù)改造的同時(shí)引入容器支持。這種方式的好處是云的推廣阻力小，能發(fā)揮容器云的優(yōu)勢(shì)；問題在于容器技術(shù)分散，不同的項(xiàng)目可能使用不同的技術(shù)，不利于統(tǒng)一的運(yùn)維管理，而且由于前期沒有容器云平臺(tái)的支持，應(yīng)用改造的難度相對(duì)較大。開發(fā)運(yùn)維一體化。由DevOps團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目的需要引入相關(guān)的技術(shù)能力，實(shí)現(xiàn)開發(fā)運(yùn)維

14、的同步。問題是，這種方案不太符合現(xiàn)實(shí)情況，目前傳統(tǒng)金融IT的開發(fā)運(yùn)維一體化還沒有實(shí)際落地。一個(gè)折中的方案是由架構(gòu)管理部門統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃云原生應(yīng)用和容器云建設(shè)。國內(nèi)某商業(yè)銀行的容器云建設(shè)，在15年由架構(gòu)部門進(jìn)行了統(tǒng)一的云平臺(tái)建設(shè)規(guī)劃，同時(shí)啟動(dòng)了微服務(wù)的研究和試點(diǎn)。建立云平臺(tái)的開發(fā)部門，負(fù)責(zé)行內(nèi)云平臺(tái)的開發(fā)和運(yùn)維，避免對(duì)廠商的過度依賴，兼顧開發(fā)和運(yùn)維兩方面的需求。5應(yīng)用上云策略對(duì)應(yīng)用遷云的討論很多，不同的企業(yè)有不同的上云策略。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，直接利用云服務(wù)器替換物理機(jī)并不是使用云的正確姿勢(shì)。以往基于主機(jī)和集群的應(yīng)用的可用性都是依賴于底層的硬件和中間件，而在云上，底層的容器是不可靠的，云最大的特點(diǎn)就是通過故

15、障的漂移來實(shí)現(xiàn)整體的可用性。另外要充分發(fā)揮容器云彈性伸縮，快速部署的特點(diǎn)，上層應(yīng)用設(shè)計(jì)需要滿足一系列的設(shè)計(jì)原則，遵循一系列的設(shè)計(jì)模式。滿足這些設(shè)計(jì)模式和設(shè)計(jì)原則的應(yīng)用，我們稱之為“云原生應(yīng)用”。5.1 新應(yīng)用上云策略對(duì)于新的系統(tǒng)，需要滿足云原生的設(shè)計(jì)規(guī)范。云原生應(yīng)用本質(zhì)上是一種分布式系統(tǒng)，并不能適用于所有的應(yīng)用場(chǎng)景。適合采用云原生架構(gòu)的系統(tǒng)才適合于容器云平臺(tái)。Cloud Native Application（云原生應(yīng)用）是當(dāng)下一個(gè)熱門名詞，簡單而言就是針對(duì)云計(jì)算的特性，來設(shè)計(jì)應(yīng)用架構(gòu)，并優(yōu)化應(yīng)用的交付、運(yùn)維流程。Linux基金會(huì)旗下的云原生計(jì)算基金會(huì) CNCF（Cloud Native Com

16、puting Foundation）開宗明義地描述了云原生系統(tǒng)所具有的幾個(gè)關(guān)鍵特性：Container packaged：容器化的交付方式，保證開發(fā)、交付和運(yùn)維的一致性Dynamically managed：自動(dòng)化的管理，提升系統(tǒng)利用率、降低運(yùn)維成本Micro-services oriented：松耦合應(yīng)用架構(gòu)，提升系統(tǒng)的敏捷性和可維護(hù)性云原生應(yīng)用可以滿足我們的幾個(gè)關(guān)鍵訴求：高可用：在不可靠的基礎(chǔ)框架上面建設(shè)高可靠的應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)沒有故障單點(diǎn)，另外還需要具有良好的自我恢復(fù)能力。彈性伸縮：能夠讓應(yīng)用從容應(yīng)對(duì)峰值流量，同時(shí)保證基礎(chǔ)設(shè)施的使用率?？焖俚禾煜挛涔ξ觳黄?。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，快速迭代、最

17、小化試錯(cuò)成本是核心競爭力。云原生應(yīng)用不是一個(gè)單一的技術(shù)架構(gòu)問題，應(yīng)用上云，并發(fā)揮云的最大優(yōu)勢(shì)，不只要有容器平臺(tái)，還需要相應(yīng)的軟件架構(gòu)，以及DevOps的文化支持。在云原生應(yīng)用中，容器平臺(tái)扮演這重要的角色。通過容器來解耦應(yīng)用和運(yùn)行時(shí)環(huán)境，使得應(yīng)用可以在不同的環(huán)境中可以重復(fù)、一致地交付、部署、運(yùn)維，從而更好地支持DevOps和彈性。云原生應(yīng)用通過微服務(wù)的方式將應(yīng)用系統(tǒng)邏輯分解為一組松耦合的服務(wù)，使得每個(gè)服務(wù)可以獨(dú)立開發(fā)、部署、演進(jìn)和伸縮。強(qiáng)調(diào)服務(wù)的無狀態(tài)設(shè)計(jì)，服務(wù)無狀態(tài)才能讓業(yè)務(wù)邏輯可以水平擴(kuò)展，并且出現(xiàn)故障的時(shí)候可以快速恢復(fù)。對(duì)于云原生應(yīng)用的設(shè)計(jì)原則，可以參考Adam Wiggins的12 Fa

18、ctor。持續(xù)交付是云原生應(yīng)用的要求，持續(xù)集成工具應(yīng)該是作為容器云平臺(tái)的一部分進(jìn)行建設(shè)。如果組織已經(jīng)有了部署流水線，需要采用最輕量級(jí)的方式接入到已有的部署流水線上。實(shí)施過程中遇到過一個(gè)問題，部署流水線被設(shè)計(jì)成為可以支持組織內(nèi)所有的平臺(tái)，導(dǎo)致流水線實(shí)現(xiàn)的過于臃腫，失去了容器云快速部署的優(yōu)勢(shì)。5.2 舊應(yīng)用的上云策略實(shí)際的應(yīng)用上云是一個(gè)逐步遷移的過程，既要關(guān)注新的應(yīng)用，又要考量舊系統(tǒng)的遷移。應(yīng)用確定了遷移在容器云上后，需要根據(jù)微服務(wù)的設(shè)計(jì)原則對(duì)應(yīng)用進(jìn)行解耦。微服務(wù)的服務(wù)強(qiáng)調(diào)根據(jù)業(yè)務(wù)功能，而不是處理流程來進(jìn)行服務(wù)劃分。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行微服務(wù)解耦是一個(gè)復(fù)雜的過程，要求對(duì)業(yè)務(wù)領(lǐng)域有著深厚的知識(shí)積累。了解一些設(shè)計(jì)方法論，比如領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)（Domain