AWS 打造容器服務(wù)體系,aws服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖-ESG跨境

AWS 打造容器服務(wù)體系,aws服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖

AWS 打造容器服務(wù)體系

近年來(lái)，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的驅(qū)動(dòng)，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在全球范圍內(nèi)普及。轉(zhuǎn)型的浪潮正在重塑企業(yè)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略，根據(jù)IDC 2019年數(shù)據(jù)顯示，未來(lái)數(shù)年內(nèi)企業(yè)或組織將會(huì)有超過(guò)50%的信息技術(shù)支出用于數(shù)字化轉(zhuǎn)型，外加上2020年新冠疫情的影響，數(shù)字化轉(zhuǎn)型更將成為企業(yè)或組織的必經(jīng)之路。

對(duì)于企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型而言，應(yīng)用就是生產(chǎn)力。原先如何落地實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型始終考驗(yàn)著企業(yè)或組織，而如今隨著數(shù)字業(yè)務(wù)靈活性的加速，新架構(gòu)、集成技術(shù)和模式已經(jīng)從前沿轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁鲬?yīng)用。對(duì)于開(kāi)發(fā)者而言，由于企業(yè)或組織對(duì)于靈活、低成本、彈性伸縮的架構(gòu)越發(fā)倚重，單體應(yīng)用在面對(duì)新需求時(shí)已經(jīng)顯得力不從心。

正因如此，微服務(wù)作為一種開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)和組織方法，如今備受追捧。微服務(wù)架構(gòu)具有敏捷、靈活擴(kuò)展、輕松部署、技術(shù)自由、可重復(fù)使用的代碼、彈性的優(yōu)勢(shì)。其實(shí)，微服務(wù)架構(gòu)的概念本身并不是新事物，但為何始終沒(méi)能真正流行？歸根結(jié)底，是由于傳統(tǒng)的本地化部署使微服務(wù)落地變得較為復(fù)雜。隨著云計(jì)算的風(fēng)靡，真正“解放了”微服務(wù)，更好的擴(kuò)展性、伸縮性與可靠性讓微服務(wù)的普及成為了必然。

而提到云計(jì)算，Amazon當(dāng)然是這個(gè)時(shí)代的開(kāi)創(chuàng)者。眾所周知2006年 AWS正式上線(xiàn)了EC2、S3等核心產(chǎn)品，預(yù)示著云計(jì)算時(shí)代的開(kāi)始。但鮮為人知的是，早在2001年AWS就已經(jīng)開(kāi)始了現(xiàn)代化應(yīng)用架構(gòu)的實(shí)踐。當(dāng)時(shí)Amazon采用了一套成熟的架構(gòu)“單體應(yīng)用程序 +Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)”，但隨著電商平臺(tái)的繁榮，產(chǎn)品從上市到發(fā)布的時(shí)間成為了企業(yè)發(fā)展迫在眉睫的瓶頸。

AWS 的微服務(wù)實(shí)踐

Amazon提出了經(jīng)典的Two pizza teams概念。Two pizza teams含義為兩塊披薩飯量的小組，代表著這個(gè)團(tuán)隊(duì)足夠小，同時(shí)單個(gè)團(tuán)隊(duì)僅負(fù)責(zé)相應(yīng)的微服務(wù)，有充分的權(quán)限來(lái)進(jìn)行相應(yīng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，并通過(guò)解耦來(lái)提升產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的敏捷性。而不同團(tuán)隊(duì)間利用DevOps技術(shù)來(lái)構(gòu)建一系列小型且靈活的應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，進(jìn)一步加快團(tuán)隊(duì)對(duì)于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程和節(jié)奏。

Two pizza teams將所有應(yīng)用程序的API保持一致，并且擁有不同服務(wù)的所有權(quán)，這也就實(shí)現(xiàn)了面向服務(wù)的SOA架構(gòu)，而它的本質(zhì)同樣是微服務(wù)。隨著Amazon電商平臺(tái)逐漸轉(zhuǎn)向微服務(wù)，AWS將不同的代碼庫(kù)重構(gòu)為小型的、集中的、單用途的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了單一的代碼庫(kù)重構(gòu)為面向服務(wù)的體系架構(gòu)。如今，在A(yíng)mazon官網(wǎng)上已有上萬(wàn)個(gè)微服務(wù)在支撐整個(gè)電商平臺(tái)的運(yùn)行，并且每年的部署次數(shù)超過(guò)六千萬(wàn)次。

可見(jiàn)AWS率先實(shí)踐微服務(wù)，讓其奠定了當(dāng)今的電商與IT領(lǐng)域的行業(yè)地位。而微服務(wù)之所以能成為當(dāng)下的主流架構(gòu)，AWS認(rèn)為，一方面，在云時(shí)代微服務(wù)滿(mǎn)足了開(kāi)發(fā)者對(duì)于應(yīng)用程序特定功能的開(kāi)發(fā)需求，成為了現(xiàn)代化應(yīng)用的最佳選擇；另一方面，容器為微服務(wù)提供了最理想的實(shí)現(xiàn)方式，幫助開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)了敏捷開(kāi)發(fā)、持續(xù)集成與持續(xù)發(fā)布。

AWS建設(shè)容器服務(wù)體系

容器在應(yīng)用交付的過(guò)程中有著先天的優(yōu)勢(shì)。自2016年后隨著Docker熱潮的逐漸冷卻，容器技術(shù)逐漸進(jìn)入下一階段：如何管理大規(guī)模的容器化部署、編排和管理。而如今，當(dāng)初Swarm、Kubernetes以及Mesos三分天下的場(chǎng)景早已不在，Kubernetes遙遙領(lǐng)先坐穩(wěn)了霸主地位。根據(jù)sysdig發(fā)布的2019年容器使用報(bào)告顯示，已有77%的用戶(hù)正在使用Kubernetes技術(shù)。

Kubernetes的大獲全勝，使得Kubernetes的實(shí)際應(yīng)用不斷增多，其存在的IP分配、安全合規(guī)、使用場(chǎng)景等問(wèn)題也層出不窮，自此各大云廠(chǎng)商將精力投入到Kubernetes平臺(tái)的研發(fā)當(dāng)中，并不斷完善。與此同時(shí)，由于Kubernetes既可在本地運(yùn)行，也可在云平臺(tái)運(yùn)行，如何在兩種生產(chǎn)環(huán)境中來(lái)構(gòu)建Kubernetes的應(yīng)用，如何利用生產(chǎn)環(huán)境中的特性來(lái)幫助企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，也給各大云廠(chǎng)商提出了不小的挑戰(zhàn)。

Amazon作為領(lǐng)先的云廠(chǎng)商，積極擁抱容器化，圍繞容器服務(wù)打造產(chǎn)品體系。2015年，AWS率先推出了Amazon ECS全托管容器調(diào)度管理服務(wù)，其為AWS原生Docker容器解決方案。隨后，為了進(jìn)一步支持開(kāi)源的Kubernetes的發(fā)展，相繼推出了Amazon EKS與AWS Fargate。AWS的容器產(chǎn)品涵蓋從底層容器鏡像倉(cāng)庫(kù)到上層應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，支持容器化的全生命周期。

眾多的容器產(chǎn)品組合，可以為企業(yè)或組織量身定做在云端的容器服務(wù)和容器管理。首先最底層AWS提供Amazon ECR容器鏡像倉(cāng)庫(kù)的服務(wù)；其次，容器可以運(yùn)行在兩種位置上，其一在A(yíng)mazon EC2虛擬機(jī)上構(gòu)建容器服務(wù)，其二選擇AWS Fargate構(gòu)建無(wú)服務(wù)器的容器服務(wù)；接著，在容器的管理層，AWS提供Amazon ECS和Amazon EKS兩種方式。最后，在最上層AWS支持不同的服務(wù)網(wǎng)格和服務(wù)發(fā)現(xiàn)，包括Amazon Cloud Map與AWS App Mesh。

EKS正在成為體系核

雖然AWS基于開(kāi)源Kubernetes的容器服務(wù)起步較晚，但其發(fā)展速度卻是最快的，各國(guó)開(kāi)發(fā)者對(duì)于A(yíng)WS的容器服務(wù)認(rèn)可度也是越來(lái)越高。根據(jù)Nucleus Research在2019年進(jìn)行的調(diào)查顯示，82%的云端Kubernetes工作負(fù)載運(yùn)行在A(yíng)WS云服務(wù)之上。

AWS順勢(shì)而為，2020年3月13日，將Amazon EKS在寧夏西部云數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司運(yùn)營(yíng)的AWS中國(guó)（寧夏）區(qū)域和北京光環(huán)新網(wǎng)科技股份有限公司運(yùn)營(yíng)的AWS中國(guó)（北京）區(qū)域正式商用，更好的為中國(guó)開(kāi)發(fā)者提供Kubernetes平臺(tái)和應(yīng)用程序的容器化的服務(wù)。

Amazon EKS從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，EKS平臺(tái)不僅僅是一項(xiàng)完全托管的Kubernetes服務(wù)，更像是AWS容器產(chǎn)品的集大成“者”。

第一，EKS集群可以選擇在A(yíng)mazon EC2虛擬機(jī)上構(gòu)建容器服務(wù)，或者使用AWS Fargate構(gòu)建無(wú)服務(wù)器的容器服務(wù)。使用AWS Fargate時(shí)，開(kāi)發(fā)者無(wú)需預(yù)置和管理服務(wù)器，可以保證每個(gè)應(yīng)用程序按需付費(fèi)，并通過(guò)設(shè)計(jì)隔離應(yīng)用程序提高安全性。

第二，EKS與諸如Amazon CloudWatch、Auto Scaling組、AWS Identity and Access Management (IAM)和Amazon Virtual Private Cloud (VPC)之類(lèi)的服務(wù)深度集成，為開(kāi)發(fā)者帶來(lái)監(jiān)控、擴(kuò)展和負(fù)載平衡應(yīng)用程序的無(wú)縫體驗(yàn)。

第三，EKS與AWS App Mesh集成，并提供Kubernetes原生體驗(yàn)，以使用服務(wù)網(wǎng)格功能并為應(yīng)用程序帶來(lái)豐富的可觀(guān)察性、流量控制和安全功能。

Amazon EKS從設(shè)計(jì)理念上來(lái)看，Amazon EKS區(qū)別于其他Kubernetes服務(wù)，從設(shè)計(jì)之初便定位于企業(yè)級(jí)、完全托管的Kubernetes的解決方案，旨在幫助開(kāi)發(fā)者在云端輕松運(yùn)行Kubernetes。此外，EKS提供Kubernetes原生的體驗(yàn)，始終保持和社區(qū)同步更新，并且積極將改進(jìn)意見(jiàn)回饋給Kubernetes開(kāi)源社區(qū)。

更多的，開(kāi)發(fā)者使用Amazon EKS框架時(shí)，還將獲得：

·更全面的安全服務(wù)：Amazon EKS集成了AWS的安全服務(wù)，實(shí)施AWS安全責(zé)任共擔(dān)模式，并結(jié)合多項(xiàng)技術(shù)保證EKS服務(wù)的安全運(yùn)行。例如：IAM進(jìn)行身份和驗(yàn)證的管理、CloudTrail進(jìn)行Kubernetes日志的管理、ACM進(jìn)行證書(shū)的管理、KMS進(jìn)行密鑰的管理等。

·更簡(jiǎn)便的管理方式：Amazon EKS可以幫助Kubernetes集群進(jìn)行節(jié)點(diǎn)預(yù)配置和全生命周期管理。EKS負(fù)責(zé)來(lái)進(jìn)行Amazon EC2節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建和管理，同時(shí)構(gòu)建起自動(dòng)伸縮的節(jié)點(diǎn)組Auto Scaling Group，并且同時(shí)執(zhí)行健康檢查，減輕開(kāi)發(fā)者在后端的管理壓力。

·更高可用性：Amazon EKS提供托管的控制平面，控制平面包含至少兩個(gè)API服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)和跨三個(gè)可用區(qū)運(yùn)行的三個(gè)etcd的節(jié)點(diǎn)，保證EKS Master Node的高可用構(gòu)建。同時(shí)Amazon EKS會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并且替換掉狀況不佳的控制平面的實(shí)例，以消除單點(diǎn)故障。

Amazon EKS可以較好的滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)者對(duì)于現(xiàn)代化應(yīng)用構(gòu)建的需求。然而，不同于傳統(tǒng)的生產(chǎn)資源的集群管理工具，Kubernetes項(xiàng)目其最大的價(jià)值，乃在于它的API兼容能力和以此為基礎(chǔ)“控制器”模式。在這個(gè)體系的指導(dǎo)下，使得 Amazon EKS可以滿(mǎn)足豐富的支持工具。

·機(jī)器學(xué)習(xí)工具：Kubeflow是一套Kubernetes的機(jī)器學(xué)習(xí)工具，Amazon EKS可與Kubeflow進(jìn)行整合，來(lái)構(gòu)建深度學(xué)習(xí)平臺(tái)。需要強(qiáng)調(diào)的是， 在A(yíng)mazon SageMaker中同樣也提供一系列Kubernetes的Operator相關(guān)工具，可方便開(kāi)發(fā)者將EKS和Kubeflow、SageMaker進(jìn)行無(wú)縫連通。更是有助于容器開(kāi)發(fā)人員和機(jī)器學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)人員，構(gòu)建相關(guān)的機(jī)器學(xué)習(xí)容器化實(shí)踐。

·企業(yè)遷移：Amazon EKS提供一系列遷移的最佳實(shí)踐和方法，幫助開(kāi)發(fā)者將基于Kubernetes的容器平臺(tái)向EKS進(jìn)行遷移。對(duì)于企業(yè)或組織而言，集群遷移可以將工作委托給AWS處理，無(wú)需自行管理Kubernetes控制平面，有效的減輕企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型難度。

·數(shù)據(jù)分析平臺(tái)：在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，Amazon EKS可基于Spark構(gòu)建數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，利用Kubernetes原生模式來(lái)構(gòu)建Spark數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。另外，EKS還可利用R語(yǔ)言平臺(tái)，基于Shiny和EKS構(gòu)建R應(yīng)用平臺(tái)，幫助開(kāi)發(fā)者進(jìn)行數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的構(gòu)建。

在落地實(shí)踐上，對(duì)于A(yíng)mazon EKS來(lái)說(shuō)同樣不成問(wèn)題。一方面EKS保持了Kubernetes平臺(tái)的速度、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性以及與平臺(tái)的良好集成度，另一方面搭配AWS云服務(wù)的加持，使其在全球廣泛應(yīng)用，包括金融、社交媒體、電子商務(wù)等。而如此龐大的用戶(hù)基數(shù)，也正是EKS得以不斷優(yōu)化的關(guān)鍵。

AWS腳踏實(shí)地，遵循“優(yōu)良的平臺(tái)架構(gòu)是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的保證”的理念，深耕于企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與應(yīng)用現(xiàn)代化領(lǐng)域。隨著Amazon SageMaker、Amazon EKS等產(chǎn)品在中國(guó)區(qū)正式商用，AWS也希望通過(guò)技術(shù)的力量幫助更多的中國(guó)企業(yè)渡過(guò)難關(guān)，成功實(shí)現(xiàn)企業(yè)的現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加速新經(jīng)濟(jì)的落地。

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