通过Serverless技术降低微服务应用资源成本

简介：从本质上来讲，微服务是一种架构风格，将一个大型的系统拆分为多个拥有独立生命周期的应用，应用之间采用轻量级的通信机制进行通信。这些应用都是围绕具体业务进行构建，可以独立部署、独立迭代，也可能根据业务负载独立的水平扩展。

前言

在大型分布式IT架构领域，微服务是一项必不可少的技术。从本质上来讲，微服务是一种架构风格，将一个大型的系统拆分为多个拥有独立生命周期的应用，应用之间采用轻量级的通信机制进行通信。这些应用都是围绕具体业务进行构建，可以独立部署、独立迭代，也可能根据业务负载独立的水平扩展。微服务思想以及相关的技术为IT架构的发展带来了一系列深刻的变革：
1、 易于开发和维护：一个应用只会关注一组特定的业务功能，通过服务拆分，能减少应用之间的耦合度，让开发和维护更加简单。
2、 技术栈不受限制：在微服务架构中，可以结合项目业务及团队的特点，合理的选择技术栈。
3、 加快系统演进速度：每一个应用都可以独立的进行版本更新，通过灰度发布等技术手段能确保发布过程中整个系统稳定运行。
4、 突破性能瓶颈：每个应用都能独立的水平伸缩，使系统性能可以根据计算资源的增加而得到线性的扩展。

微服务的挑战

世上没有免费的午餐，微服务技术让IT系统变得更敏捷、更健壮、更高性能的同时，也带来了架构复杂度的提升。对于开发者而言，要想更好的驾驭微服务架构，需要解决持续集成、服务发现、应用通信、配置管理、流量防护等一系列难题。幸运的是，针对这些普遍存在的难题，业界涌现了一系列优秀的开源技术组件和工具，让开发者可以更轻松的构建微服务应用。像Spring Cloud和Dubbo这样的技术框架，经过多年的发展，已经演化为微服务领域的通用标准，极大地降低了微服务的门槛，但这些技术框架依然没有办法解决其中两个最大的挑战，这两个挑战成为摆在开发者面前的两座大山。

挑战一

亟需完善的生命周期管理与服务治理方案：在一个频繁迭代的系统中，每个应用会经常性面临新版本发布需求，需要对应用的上线、下线、更新、回滚等流程进行集中性的管理，并配合精细粒度的灰度发布手段，减少版本迭代对业务造成的影响。

在一个简单的微服务架构中，如果某应用处于整个链路的入口位置，它的前端一般会挂上负载均衡组件（上图中的应用A），以承接来自于最终用户的业务请求。这类应用在进行生命周期管理的时候，复杂度会更高，为了确保应用在新版本发布过程中的平衡稳定，会经过如下的步骤：

在这个流程中，还没有涉及到对于流量精细粒度控制的高级灰度方案，但已经足够体现出其复杂性和操作难度了。如果仅仅依赖于简单的发布脚本进行管理，不但效率很低，还很容易导致顾此失彼，对系统稳定性造成巨大的风险。

挑战二

亟需完善的水平扩容与缩容方案：当某一个应用的性能出现瓶颈，需要通过增加实例数量来进行性能提升的时候，就需要引入新的计算资源。新的计算资源从何而来呢？

对于线下IDC而言，计算资源是需要预先规划的，扩容并不是一件简单的事情，可能会因为各种条件的制约而导致扩容无法实现。当然这种困扰在云计算时代不复存在了，为一个应用扩充计算资源是信手拈来的事情，但光有计算资源是不够的，还得在上面部署应用，并将应用容纳到微服务体系中。

根据这个流程，如果需要扩容一个应用实例，保守估计也需要20分钟以上，其中购买、系统初始化、应用部署都需要占用大量的时间。假设系统流量突增，需要在2分钟之内紧急扩容，这个方案就无用武之地了。

一剂良药：容器化技术

为了解决这两个难题，开发者们尝试了各种各样的方案，新的理念以及技术框架在过去的这五年层出不穷。在一轮轮的优胜劣汰下，以Docker为代表的容器技术，在Kubernetes生态的支撑下，在业界成为了主流，是构建云原生（Cloud Native）应用的必备要素。容器化相关技术能够更大程序的挖掘