微服务与Kubernetes：软件生态系统园艺指南

NGINX | 2023年3月30日

软件开发如同园艺，需要了解不同要素如何协同作用，构建美观且高效的生态系统。正因如此，我们为今年的微服务三月活动选择了园艺主题。就像任何花园一样，一个棘手的问题总会像杂草般反复出现在讨论中：微服务与Kubernetes有何区别？

植物是花园生态系统的主要组成部分。这些生物构成了花园，为花园增添美感并发挥相应功能。同样，微服务是现代软件应用的主要构建模块。它们是各自执行特定功能的独立服务，通过协同工作构建规模更大、结构更复杂的应用。

与植物一样，微服务的规模、形态和用途各不相同。有些微服务规模较小且功能专一，只负责一项操作；另一些规模较大、功能更通用，或由多个较小的组件组成。例如，草莓植株较小，只结草莓。这就像只处理信用卡交易的微服务（规模较小且功能专一）。香菜则用途更广，不仅能产出用于制作莎莎酱和鳄梨酱的叶片，还能结出芫荽籽。这类植物就像处理用户身份验证的服务（规模较大且流程更通用）。

大多数植物都需要种在土壤中，才能吸收养分和水分；如果让根部裸露，植物就会枯死。直接种在地里当然没有问题，但许多园艺爱好者会选择用花盆进行容器栽培，因为这样可以按需调配土壤，更好地防治病虫害，还能在花园中移动植物，甚至在冬季将其搬到室内。同样，微服务也有多种部署方式，其中最常见的方式恰如其名，就是部署在“容器”中。容器化微服务包含运行应用所需的一切，并且可以轻松地在不同运行时环境之间迁移。

现在，我们已经把微服务（植物）放进了容器（花盆），但该如何部署、维护和扩展它们？当然要用工具！这就要用到Kubernetes。Kubernetes提供了许多功能和附加组件，让微服务的管理和维护更加轻松，并被广泛视为容器编排的事实标准工具。例如，Kubernetes提供自动负载均衡、服务发现和自愈功能（可减轻开发人员的部分维护和监控工作）。如果大家都希望微服务（植物）提高产量呢？Kubernetes支持自动扩缩容和滚动更新，帮助微服务应用顺畅运行。

注意：Kubernetes的替代方案，例如Docker Swarm和HashiCorp Nomad，可提供大致相同的功能。

我们已经说明了使用Kubernetes管理微服务的理由，它有助于防止应用程序肆意增长并失去控制。但Kubernetes和容器并非总是必需。您可以根据应用程序的复杂程度，改用传统的虚拟机（甚至物理机）平台，并通过自动化工具进行部署或预置。这些工具无法提供与Kubernetes同等水平的自动化和可扩展性，但对于复杂程度较低或非关键应用程序，这种取舍或许可以接受。另一种选择是使用无服务器计算平台（例如AWS Lambda），这样无需操心底层基础设施，即可让微服务代码响应事件并运行。

经验丰富的园丁都知道，伴生种植（例如，在番茄旁种植万寿菊）可以更充分地利用资源，也有助于打造更健康的花园。同样，Kubernetes提供了丰富的功能和附加组件，不仅适用于微服务管理，还可用于非微服务应用，例如机器学习模型或单体应用。许多客户使用Kubernetes管理微服务和其他应用，有些客户甚至在Kubernetes中部署虚拟机（VM）。对于正在将传统单体应用迁移到面向微服务架构的组织而言，这可能是一个很好的选择。