致傳統企業朋友：不夠痛就別微服務，有坑 （1）
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一、微服務落地是一個複雜問題，牽扯到IT架構，應用架構，組織架構多個方面
在多家傳統行業的企業走訪和落地了微服務之後，發現落地微服務是一個非常複雜的問題，甚至都不完全是技術問題。
當時想微服務既然是改造應用，做微服務治理，類似註冊，發現，熔斷，限流，降級等，當然應該從應用開發組切入，一般一開始聊的會比較開心，從單體架構，到SOA，再到微服務架構，從Dubbo聊到SpringCloud，但是必然會涉及到微服務的釋出和運維問題，涉及到DevOps和容器層，這些都不在開發組的控制範圍內，一旦拉進運維組，對於容器的接受程度就成了一個問題，和傳統物理機，虛擬機器的差別，會帶來什麼風險等等等等，尤其是容器絕對不是輕量級的虛擬化這件事情，就不是一時半會兒能說的明白的。更何況就算說明白了，還有線上應用容器，一旦出了事情，誰背鍋的問題，容器往往會導致應用層和基礎設施層界限模糊，這使得背鍋雙方都會猶豫不決。
有的企業的微服務化是運維部門發起的，運維部門已經意識到了各種各樣不統一的應用給運維帶來的苦，也樂意接受容器的運維模式，這就涉及到容器直接的服務發現是否應該運維在容器層搞定，還是應用應該自己搞定的問題，還涉及Dockerfile到底是開發寫還是運維寫的問題。一旦容器化的過程中，開發不配合，運維單方面去做這個事情，是徒增煩惱卻收益有限的。
下圖是微服務實施的過程中涉及到的層次，具體的描述參考文章雲架構師進階攻略
在一些相對先進的企業，會在運維組和開發組之間，有個中介軟體組，或者叫做架構組，來負責推動微服務化改造的事情，架構組就既需要負責勸說業務開發實施微服務化，也要勸說運維組實施容器化，如果架構組的權威性不足，推動往往也會比較困難。
所以微服務，容器，DevOps的推動，不單單是一個技術問題，更是一個組織問題，在推動微服務的過程中，更加能夠感覺到康威定律的作用，需要更高層次技術總監或者CIO的介入，方能夠推動微服務的落地。
然而到了CIO層，在很多企業又體會不到技術層面的痛點了，而更加關注業務的層面了，只要業務能賺錢，架構的痛，中介軟體的痛，運維的痛，高層不是非常能夠感知，也就體會不到微服務，容器化的技術優勢了，而微服務和容器化對於業務的優勢，很多廠家在說，能夠說到表面，說不到心裡。
因而微服務和容器化的改造，更加容易發生在一個扁平化的組織裡面，由一個能夠體會到基層技術細節的痛的CIO，高瞻遠矚的推動這件事情。這也是為什麼微服務的落地一般率先落地在網際網路公司，因為網際網路公司的組織架構實在太平臺，哪怕是高層，也離一線非常的近，瞭解一線的痛。
然而在傳統行業就沒有那麼幸運了，層級往往會比較多，這個時候就需要技術上的痛足夠痛，能夠痛到影響業務，能夠痛到影響收入，能夠痛到被競爭對手甩在後面，才能上達天聽。
我們接下來就梳理一下，在這個過程中的那些痛。
二、階段一：單體架構群，多個開發組，統一運維組
2.1. 階段一的組織狀態
組織狀態相對簡單。
統一的運維組，管理物理機，物理網路，Vmware虛擬化等資源，同時部署上線由運維部負責。
開發組每個業務都是獨立的，負責寫程式碼，不同的業務溝通不多，開發除了做自己的系統外，還需要維護外包公司開發的系統，由於不同的外包公司技術選型差異較大，因而處於煙囪式的架構狀態。
傳統煙囪式架構如下圖所示
2.2. 階段一的運維模式
在傳統架構下，基礎設施層往往採取物理機或者虛擬化進行部署，為了不同的應用之間方便相互訪問，多采取橋接扁平二層機房網路，也即所有的機器的IP地址都是可以相互訪問的，不想互相訪問的，多采用防火牆進行隔離。
無論是使用物理機，還是虛擬化，配置是相對複雜的，不是做過多年運維的人員，難以獨立的建立一臺機器，而且網路規劃也需要非常小心，分配給不同業務部門的機器，網段不能衝突。所有這一切，都需要運維部門統一進行管理，一般的IT人員或者開發人員既沒有專業性，也不可能給他們許可權進行操作，要申請機器怎麼辦，走個工單，審批一下，過一段時間，機器就能創建出來。
2.3. 階段一的應用架構
傳統架構資料庫層，由於外包公司獨立開發，或者不同開發部門獨立開發，不同業務使用不同的資料庫，有用Oracle的，有用SQL Server的，有用Mysql的，有用MongoDB的，各不相同。
傳統架構的中介軟體層，每個團隊獨立選型中介軟體：
檔案：NFS，FTP，Ceph，S3
快取：Redis Cluster，主備，Sentinel, Memcached
分散式框架：Spring Cloud，Dubbo，Restful or RPC不同的部門自己選型
分庫分表：Sharding-jdbc，Mycat
訊息佇列：RabbitMQ, Kafka
註冊中心：Zk，Euraka，consul
傳統架構的服務層，系統或者由外包公司開發，或者由獨立團隊開發。
傳統架構前端，各自開發各自的前端。
2.4. 階段一有什麼問題嗎？
其實階段一沒有任何問題，我們甚至能找出一萬個理由說明這種模式的好處。
運維部和開放部是天然分開的，誰也不想管對方，兩邊的老大也是評級的，本相安無事。
機房當然只能運維人員能碰，這裡面有安全的問題，專業性的問題，線上系統嚴肅的問題。如果交給沒有那麼專業的開發去部署環境，一旦系統由漏洞，誰能擔責任，一旦線上系統掛了，又是誰的責任，這個問題問出來，能夠讓任何爭論鴉雀無聲。
資料庫無論使用Oracle, DB2，還是SQL Server都沒有問題，只要公司有足夠的預算，而且效能也的確槓槓的，裡面儲存了大量儲存過程，會使得應用開發簡單很多，而且有專業的乙方幫忙運維，資料庫如此關鍵，如果替換稱為Mysql，一旦抗不出掛了，或者開源的沒人維護，線上出了事情，誰來負責？
中介軟體，服務層，前端，全部由外包商或者乙方搞定，端到端維護，要改什麼招手即來，而且每個系統都是完整的一套，部署方便，運維方便。
其實沒有任何問題，這個時候上容器或者上微服務，的確自找麻煩。
2.5. 什麼情況下才會覺得階段一有問題？
當然最初的痛點應該在業務層面，當用戶的需求開始變的多種多樣，業務方時不時的就要上一個新功能，做一個新系統的時候，你會發現外包公司不是能完全搞定所有的事情，他們是瀑布模型的開發，而且開發出來的系統很難變更，至少很難快速變更。
於是你開始想自己招聘一些開發，開發自己能夠把控的系統，至少能夠將外包公司開發的系統接管過來，這個時候，應對業務部門的需求，就會靈活的多。
但是自己開發和維護就帶來了新的問題，多種多樣的資料庫，根本不可能招聘到如此多樣的DBA，人都非常的貴，而且隨著系統的增多，這些資料庫的lisense也非常的貴。
多種多樣的中介軟體，每個團隊獨立選型中介軟體，沒有統一的維護，沒有統一的知識積累，無法統一保障SLA。一旦使用的訊息佇列，快取，框架出了問題，整個團隊沒有人能夠搞定這個事情，因為大家都忙於業務開發，沒人有時間深入的去研究這些中介軟體的背後原理，常見的問題，如何調優等等。
前端框架也有相同的問題，技術棧不一致，介面風格不一致，根本無法自動做UI測試。
當維護了多套系統之後，你會發現，這些系統各個層次都有很多的共同點，很多能力是可以複用的，很多資料是可以打通的。同樣一套邏輯，這裡也有，那裡也有，同樣型別的資料，這裡一份，那裡一份，但是資訊是隔離的，資料模型不統一，根本無法打通。
當出現這些問題的時候，才是您考慮進入第二個階段。
三、階段二：組織服務化，架構SOA化，基礎設施雲化
3.1. 階段二的組織形態
怎麼解決上面的問題呢？
根據康威定理，組織方面就需要有一定的調整，整個公司還是分運維組和開發組。
由於痛點是從業務層面發生的，開始調整的應該是開發組。
應該建立獨立的前端組，統一前端框架，介面一致，所有人掌握統一的前端開發能力，積累前端程式碼，在有新的需求的時候，能夠快速的進行開發。
建立中介軟體組，或者架構師組，這部分人不用貼近業務開發，每天的任務就是研究如何使用這些中介軟體，如何調優，遇到問題如何Debug，形成知識積累。如果有統一的一幫人專注中介軟體，就可以根據自身的情況，選擇有限幾個中介軟體集中研究，限定業務組只使用這些中介軟體，可保證選型的一致性，如果中介軟體被這個組統一維護，也可以提供可靠的SLA給業務方。
將業務開發組分出一部分來，建立中臺組，將可以複用的能力和程式碼，交由這幾個組開發出服務來，給業務組使用，這樣資料模型會統一，業務開發的時候，首先先看看有哪些現成的服務可以使用，不用全部從零開發，也會提高開發效率。
3.2. 階段二的應用架構
要建立中臺，變成服務為其他業務使用，就需要使用SOA架構，將可以複用的元件服務化，註冊到服務的註冊中心。
對於有錢的企業，可能會採購商用的ESB匯流排，也有使用Dubbo自己封裝稱為服務註冊中心。
接下來就是要考慮，哪些應該拆出來？ 最後考慮的是如何拆出來？
這兩個題目的答案，不同的企業不同，其實分為兩個階段，第一個階段是嘗試階段，也即整個公司對於服務化拆分沒有任何經驗，當然不敢拿核心業務上手，往往選取一個邊角的業務，先拆拆看，這個時候拆本身是重要的，其實是為了拆而拆，拆的比較理想化，符合領域驅動設計的最好，如何拆呢？當然是弄一個兩個月，核心員工大家閉門開發，進行拆分和組合，來積累經驗。很多企業目前處於這個階段。
但是其實這個階段的拆法也只能用來積累經驗，因為咱們最初要拆分，是為了快速響應業務請求，而這個邊角的模組，往往不是最痛的核心業務。本來業務就邊角，拆不拆收益不大，而且也沒辦法很好的做能力複用。複用當然都想複用核心能力。
所以其實最重要的是第二個階段，業務真正的服務化的階段。當然要拿業務需求最多的核心業務邏輯下手，才能起到快速響應業務請求，複用能力的作用。
例如考拉最初也是一個使用Oracle，對外只有一個online業務的單體應用，而真正的拆分，就是圍繞核心的下單業務邏輯進行的。
那心業務邏輯中，哪些應該拆出來呢？很多企業會問我們，其實企業自己的開發最清楚。
這個時候經常犯的錯誤是，先將核心業務邏輯從單體應用中拆分出來。例如將下單邏輯形成下單服務，從online服務中拆分出來。
當然不應該這樣，例如兩軍打仗，當炊事班的煙燻著戰士了，是將中軍大營搬出去，還是講炊事班搬出去呢？當然是炊事班了。
另外一點是，能夠形成複用的元件，往往不是核心業務邏輯。這個很好理解，兩個不同的業務，當然是核心業務邏輯不同(要不就成一種業務了)，核心業務邏輯往往是組合邏輯，雖然複雜，但是往往不具備複用性，就算是下單，不同的電商也是不一樣的，這家推出了什麼什麼豆，那家推出了什麼什麼券，另一家有個什麼什麼活動，都是核心業務邏輯的不同，會經常變。能夠複用的，往往是使用者中心，支付中心，倉儲中心，庫存中心等等核心業務的周邊邏輯。
所以拆分，應該將這些核心業務的周邊邏輯，從核心業務裡面拆出來，最終Online就剩下下單的核心路徑了，就可以改成下單服務了。當業務方突然有了需求推出一個搶購活動，就可以複用剛才的周邊邏輯了。搶購就成了另一個應用的核心邏輯，其實核心邏輯是傳真引線的，周邊邏輯是儲存資料，提供原子化介面的。
那哪些周邊邏輯應該先拆出來呢？問自己的開發吧，那些戰戰兢兢，自己修改後生怕把核心邏輯搞掛了的組，是自己有動力從核心邏輯中拆分出來的，這個不需要技術總監和架構師去督促，他們有自己的原有動力，是一個很自然的過程。
這裡的原有動力，一個是開發獨立，一個是上線獨立，就像考拉的online系統裡面，倉庫組就想自己獨立出去，因為他們要對接各種各樣的倉儲系統，全球這麼多的倉庫，系統都很傳統，介面不一樣，沒新對接一個，開發的時候，都擔心把下單核心邏輯搞掛了，造成線上事故，其實倉儲系統可以定義自己的重試和容災機制，沒有下單那麼嚴重。物流組也想獨立出去，因為對接的物流公司太多了，也要經常上線，也不想把下單搞掛。
您也可以梳理一下貴公司的業務邏輯，也會有自行願意拆分的業務，形成中臺服務。
當週邊的邏輯拆分之後，一些核心的邏輯，互相怕影響，也可以拆分出去，例如下單和支付，支付對接多個支付方的時候，也不想影響下單，也可以獨立出去。
然後我們再看，如何拆分的問題？
關於拆分的前提，時機，方法，規範等，參考文章微服務化之服務拆分與服務發現
首先要做的，就是原有工程程式碼的標準化，我們常稱為“任何人接手任何一個模組都能看到熟悉的面孔”
例如開啟一個java工程，應該有以下的package：
API介面包：所有的介面定義都在這裡，對於內部的呼叫，也要實現介面，這樣一旦要拆分出去，對於本地的介面呼叫，就可以變為遠端的介面呼叫
訪問外部服務包：如果這個程序要訪問其他程序，對於外部訪問的封裝都在這裡，對於單元測試來講，對於這部分的Mock，可以使得不用依賴第三方，就能進行功能測試。對於服務拆分，呼叫其他的服務，也是在這裡。
資料庫DTO：如果要訪問資料庫，在這裡定義原子的資料結構
訪問資料庫包：訪問資料庫的邏輯全部在這個包裡面
服務與商務邏輯：這裡實現主要的商業邏輯，拆分也是從這裡拆分出來。
外部服務：對外提供服務的邏輯在這裡，對於介面的提供方，要實現在這裡。
另外是測試資料夾，每個類都應該有單元測試，要稽核單元測試覆蓋率，模組內部應該通過Mock的方法實現整合測試。
接下來是配置資料夾，配置profile，配置分為幾類：
內部配置項(啟動後不變，改變需要重啟)
集中配置項(配置中心，可動態下發)
外部配置項(外部依賴，和環境相關)
當一個工程的結構非常標準化之後，接下來在原有服務中，先獨立功能模組 ，規範輸入輸出，形成服務內部的分離。在分離出新的程序之前，先分離出新的jar，只要能夠分離出新的jar，基本也就實現了鬆耦合。
接下來，應該新建工程，新啟動一個程序，儘早的註冊到註冊中心，開始提供服務，這個時候，新的工程中的程式碼邏輯可以先沒有，只是轉呼叫原來的程序介面。
為什麼要越早獨立越好呢？哪怕還沒實現邏輯先獨立呢？因為服務拆分的過程是漸進的，伴隨著新功能的開發，新需求的引入，這個時候，對於原來的介面，也會有新的需求進行修改，如果你想把業務邏輯獨立出來，獨立了一半，新需求來了，改舊的，改新的都不合適，新的還沒獨立提供服務，舊的如果改了，會造成從舊工程遷移到新工程，邊遷移邊改變，合併更加困難。如果儘早獨立，所有的新需求都進入新的工程，所有呼叫方更新的時候，都改為呼叫新的程序，對於老程序的呼叫會越來越少，最終新程序將老程序全部代理。
接下來就可以將老工程中的邏輯逐漸遷移到新工程，由於程式碼遷移不能保證邏輯的完全正確，因而需要持續整合，灰度釋出，微服務框架能夠在新老介面之間切換。
最終當新工程穩定執行，並且在呼叫監控中，已經沒有對於老工程的呼叫的時候，就可以將老工程下線了。
3.3. 階段二的運維模式
經過業務層的的服務化，也對運維組造成了壓力。
應用逐漸拆分，服務數量增多。
在服務拆分的最佳實踐中，有一條就是，拆分過程需要進行持續整合，保證功能一致。
而持續整合的流程，往往需要頻繁的部署測試環境。
隨著服務的拆分，不同的業務開發組會接到不同的需求，並行開發功能增多，釋出頻繁，會造成測試環境，生產環境更加頻繁的部署。
而頻繁的部署，就需要頻繁建立和刪除虛擬機器。
如果還是採用上面審批的模式，運維部就會成為瓶頸，要不就是影響開發進度，要不就是被各種部署累死。
這就需要進行運維模式的改變，也即基礎設施層雲化。
虛擬化到雲化有什麼不一樣呢？
首先要有良好的租戶管理，從運維集中管理到租戶自助使用模式的轉換。
也即人工建立，人工排程，人工配置的集中管理模式已經成為瓶頸，應該變為租戶自助的管理，機器自動的排程，自動的配置。
其次，要實現基於Quota和QoS的資源控制。
也即對於租戶建立的資源的控制，不用精細化到運維手動管理一切，只要給這個客戶分配了租戶，分配了Quota，設定了Qos，租戶就可以在運維限定的範圍內，自由隨意的建立，使用，刪除虛擬機器，無需通知運維，這樣迭代速度就會加快。
再次，要實現基於虛擬網路，VPC，SDN的網路規劃。
原來的網路使用的都是物理網路，問題在於物理網路是所有部門共享的，沒辦法交給一個業務部門自由的配置和使用。因而要有VPC虛擬網路的概念，每個租戶可以隨意配置自己的子網，路由表，和外網的連線等，不同的租戶的網段可以衝突，互不影響，租戶可以根據自己的需要，隨意的在介面上，用軟體的方式做網路規劃。
除了基礎設施雲化之外，運維部門還應該將應用的部署自動化。
因為如果雲端計算不管應用，一旦出現擴容，或者自動部署的需求，雲平臺創建出來的虛擬機器還是空的，需要運維手動上去部署，根本忙不過來。因而云平臺，也一定要管理應用。
雲端計算如何管理應用呢？我們將應用分成兩種，一種稱為通用的應用，一般指一些複雜性比較高，但大家都在用的，例如資料庫。幾乎所有的應用都會用資料庫，但資料庫軟體是標準的，雖然安裝和維護比較複雜，但無論誰安裝都是一樣。這樣的應用可以變成標準的PaaS層的應用放在雲平臺的介面上。當用戶需要一個數據庫時，一點就出來了，使用者就可以直接用了。
所以對於運維模式的第二個改變是，通用軟體PaaS化。
前面說過了，在開發部門有中介軟體組負責這些通用的應用，運維也自動部署這些應用，兩個組的界限是什麼樣的呢？
一般的實踐方式是，雲平臺的PaaS負責建立的中介軟體的穩定，保證SLA，當出現問題的時候，會自動修復。
而開發部門的中介軟體組，主要研究如何正確的使用這些PaaS，配置什麼樣的引數，使用的正確姿勢等等，這個和業務相關。
除了通用的應用，還有個性化的應用，應該通過指令碼進行部署，例如工具Puppet, Chef, Ansible, SaltStack等。
這裡有一個實踐是，不建議使用裸機部署，因為這樣部署非常的慢，推薦基於虛擬機器映象的自動部署。在雲平臺上，任何虛擬機器的建立都是基於映象的，我們可以在映象裡面，將要部署的環境大部分部署好，只需要做少量的定製化，這些由部署工具完成。
下圖是OpenStack基於Heat的虛擬機器編排，除了呼叫OpenStack API基於映象建立虛擬機器之外，還要呼叫SaltStack的master，將定製化的指令下發給虛擬機器裡面的agent。
基於虛擬機器映象和指令碼下發，可以構建自動化部署平臺NDP
這樣可以基於虛擬機器映象，做完整的應用的部署和上線，稱為編排。基於編排，就可以進行很好的持續整合，例如每天晚上，自動部署一套環境，進行迴歸測試，從而保證修改的正確性。
進行完第二階段之後，整個狀態如上圖所示。
這裡運維部門的職能有了一定的改變，除了最基本的資源建立，還要提供自助的操作平臺，PaaS化的中介軟體，基於映象和指令碼的自動部署。
開發部門的職能也有了一定的改變，拆分稱為前端組，業務開發組，中臺組，中介軟體組，其中中介軟體組合運維部門的聯絡最緊密。
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