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Orquestração de contêiner para microsserviços

AKS (Serviço de Kubernetes do Azure)
Azure Service Fabric
Instâncias de Contêiner do Azure

As arquiteturas de microsserviços normalmente empacotam e implantam cada instância de microsserviço dentro de um único contêiner. Muitas instâncias dos microsserviços podem estar em execução, cada uma em um contêiner separado. Os contêineres são leves e de curta duração, tornando-os fáceis de criar e destruir, mas difíceis de coordenar e se comunicar entre eles.

Este artigo discute os desafios de executar uma arquitetura de microsserviços em contêineres em escala de produção e como a orquestração de contêineres pode ajudar. O artigo apresenta várias opções de orquestração de contêiner do Azure.

Arquitetura de microsserviços em contêineres

Neste cluster simples do AKS (Serviço de Kubernetes do Azure) em contêineres:

  • Uma instância de Microsserviço A está em execução no Nó 1, em outra instância no Nó 2 e em uma terceira instância no Nó 3.
  • Uma instância do Microsserviço B está em execução no Nó 1 e outra no Nó 3.
  • Os servidores proxy reverso em contêineres estão em execução nos Nós 1 e 2 para distribuir o tráfego.

diagrama conceitual de uma arquitetura de microsserviços em contêineres simples.

Para gerenciar o cluster, uma equipe do DevOps precisa:

  • Execute várias instâncias de contêiner em cada nó.
  • Balancear a carga de tráfego entre as instâncias.
  • Gerenciar a comunicação entre instâncias dependentes em nós separados.
  • Mantenha o estado de cluster do AKS desejado.

Com a orquestração de contêineres, a equipe de DevOps pode representar o estado desejado do cluster como uma configuração. Um mecanismo de orquestração de contêiner impõe a configuração desejada e automatiza todas as tarefas de gerenciamento.

Considere o contêiner de um aplicativo Web simples de três camadas:

  • Um contêiner hospeda o componente front-end.
  • Outro contêiner hospeda a camada intermediária ou a camada da API REST.
  • A camada intermediária se comunica com um banco de dados distribuído globalmente.

Executar esses contêineres em um único computador de desenvolvimento pode não ser muito difícil. No entanto, executar o aplicativo em modo de alta disponibilidade em escala em um cluster de produção rapidamente se torna desafiador. A orquestração de contêiner é crucial para ambientes de produção grandes e dinâmicos.

Vantagens da orquestração de contêiner

O exemplo a seguir mostra como a orquestração de contêineres pode ajudar a gerenciar a implantação, a rede e o dimensionamento do cluster.

Diagrama de um cluster de microsserviços de exemplo mostrando cenários de orquestrador de contêineres.

O orquestrador de contêineres:

  • Dimensiona automaticamente o número de instâncias de microsserviço, com base no tráfego ou na utilização de recursos. No exemplo, o orquestrador adiciona automaticamente outra instância de Microsserviço A em resposta ao aumento do tráfego.

  • Gerencia os contêineres para refletir o estado desejado configurado. No exemplo, o Microsserviço B está configurado para ter duas instâncias. Uma instância tornou-se não íntegra, portanto, o orquestrador mantém o estado desejado criando outra instância.

  • Encapsula os contêineres para cada microsserviço em uma camada de serviço simples. A camada de serviço:

    • Abstrai complexidades como endereço IP, porta e número de instâncias.
    • A carga equilibra o tráfego entre instâncias de microsserviço.
    • Dá suporte à fácil comunicação entre instâncias de microsserviço dependentes.

Os orquestradores de contêiner também fornecem flexibilidade e controle de tráfego para:

  • Libere novas versões ou reverta para versões antigas de microsserviços ou conjuntos de microsserviços, sem tempo de inatividade.
  • Habilite o teste lado a lado de diferentes versões de microsserviço.

Escolher um orquestrador de contêineres do Azure

Aqui estão algumas opções para implementar a orquestração de contêiner de microsserviços no Azure:

  • do AKS (Serviço de Kubernetes do Azure) é um serviço de orquestração de contêineres do Kubernetes totalmente gerenciado no Azure que simplifica a implantação e o gerenciamento de aplicativos em contêineres. O AKS fornece provisionamento elástico, implantação rápida de ponta a ponta e gerenciamento avançado de identidade e acesso.

  • do Azure Service Fabric é um orquestrador de contêineres para implantar e gerenciar microsserviços em um cluster de computadores. O runtime leve do Service Fabric dá suporte à criação de microsserviços com estado e sem estado.

    Um diferencial chave do Service Fabric é seu suporte robusto para a criação de serviços com estado. Você pode usar o modelo de programação de serviços com estado interno ou executar serviços com estado em contêineres escritos em qualquer idioma ou código.

  • ACI (Instâncias de Contêiner do Azure) é a maneira mais rápida e mais simples de executar um contêiner no Azure. Com a ACI, você não precisa gerenciar máquinas virtuais nem adaptar serviços de nível superior.

    Para cenários de orquestração simples, você pode usar Docker Compose para definir e executar um aplicativo de vários contêineres localmente. Em seguida, implante os contêineres do Docker como um grupo de contêineres da ACI em um ambiente gerenciado e sem servidor do Azure. Para cenários completos de orquestração de contêiner, a ACI pode se integrar ao AKS para criar nós virtuais para orquestração do AKS.

  • do Azure Spring Apps é um serviço totalmente gerenciado e pronto para empresas para aplicativos do Spring Boot. Com o Spring Apps, você pode se concentrar na criação e execução de aplicativos sem precisar gerenciar a infraestrutura. O Spring Apps vem com gerenciamento de orquestração e ciclo de vida interno, facilidade de monitoramento e integração completa com o Azure.

  • ARO (Red Hat OpenShift) do Azure dá suporte à implantação de clusters de do OpenShift totalmente gerenciados no Azure. A execução de contêineres de produção do Kubernetes requer integração com estruturas e ferramentas como registros de imagem, gerenciamento de armazenamento, monitoramento e DevOps. O ARO estende o Kubernetes combinando esses componentes em uma única plataforma de contêiner como serviço (PaaS).

Contribuintes

Este artigo é mantido pela Microsoft. Foi originalmente escrito pelos colaboradores a seguir.

Autor principal:

  • Veerash Ayyagari | Engenheiro de Software Principal

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