Возможноси по реализации микросервисного бэекнда веб- и мобильных приложений на основе облака Microsoft

1. Современная мобильная
и веб-разработка

2. Микросервисная архитектура,
контейнеры и Microsoft Azure
Стас Павлов
Технический евангелист, Microsoft

3. Содержание
• Введение в микросервисы
• Монолитные приложения VS микросервисы
• Введение в контейнеры
• История, текущее положение, Docker
• Экосистема Docker
• Контейнеры Windows
• Оркестрация, облачное размещение
• Azure Container Service
• Azure Service Fabric
• .NET & Java, Linux & Windows, локально и в любом облаке

4. Введение в микросервисы
Монолитные приложения VS микросервисы

6. Cluster
• Масштабирование через клонирование
приложения на множество серверов,
VM или контейнеров
Монолитная Микросервисы
• Разделение функциональности
на отдельные небольшие сервисы
• Масштабирование через размещение каждого
сервиса независимо, создание экземпляров
этих сервисов на разных серверах, VM или
контейнеров, работа вместе в виде
виртуального кластера..
• Большая часть функциональности
распределена среди нескольких
процессов разделенных
на библиотеки
AppApp

7. Типы микросервисов
• Web-фронтенды
• Шлюзы протоколов
• Облачные сервисы
• Базы данных
• Документы
• Профили пользователей
• Корзины онлайн-магазинов

8. Введение в контейнеры
История, текущее положение, Docker

9. Метафора контейнеров

10. Контейнеры
Physical Server
Host OS
Container
Manager
App
Framework
App
A
App
A
App
Framework
App
B
App
B
App
B
Physical Server
Hypervisor
Guest OS Guest OS
App
Framework
App
Framework
App
A
App
A
Guest OS
App
Framework
App
B
Host OS
Декларативная упаковка
Единица развертывания
Изолирование среды
Изолирование ресурсов
Скорость запуска
Плотность размещения

11. Docker, Docker, Docker
• Контейнеры существуют уже много лет. Docker Inc. не изобретала их
• Но они создали открытое ПО для сборки и управления контейнерами
• Docker упрощает работу с контейнерами.
Даже я могу создавать контейнеры и управлять ими
• Docker – это формат контейнеров и набор инструментов:
Docker CLI, Docker Engine, Docker Swarm, Docker Compose,
Docker Machine и так далее…

12. Экосистема Docker
Docker Engine, Docker Swarm, Docker Compose

13. Docker Container Runtime
Запуск кода повторно на разных машинах

14. Docker Compose
Сборка решения из масштабируемых сервисов

15. Пример Docker Compose
Извлекает образ Redis из хаба Docker
Создает и запускает контейнер с Redis
Собирает образ ASP.NET
Создает и запускает web-образ на порту
80 с переменными окружения redis

16. Экосистема Docker
Автоматизация работы
с контейнерами
Docker Machine
Организация контейнеров
в кластеры
Docker Swarm
Безопасное общение
контейнеров между собой
Docker Networking Docker Plugins
Расширение экосистемы
Docker

17. Docker KitematicDocker Hub

18. Docker для Windows, Linux, OSX
https://docker.com/toolbox
docker client, docker machine,
docker kitematic, virtualbox

19. Успехи Docker
Как себя чувствует технология сегодня

20. Docker не одинок
но самый заметный

21. Docker
сегодня

22. Размер компаний респондентов

23. Docker Hype
• Загрузки образов Docker выросли с 67 млн. в 2014 до 1.2 млрд. в 2015
• 40% компаний использующих Docker имеют его в продакшне
• Предложения о работе с Docker выросли на 1720% за год
• 50% компаний в Docker Hub состоят в списке Fortune 100
• 60,000 проектов на Github содержат “docker” (+226%)
• 5.6 млн. обращений к образам Docker Hub в день

24. Контейнеры Windows
Зачем? Типы контейнеров. Инструментарий

25. Выбор

26. Docker для Windows и Linux

27. Docker Engine для Windows

28. Управление
контейнерами
Системные
процессы
Процессы
приложе-
ний
Системные
процессы
Системные
процессы
Процессы
приложе-
ний

29. Виртуальная машина
Оптимизирована для запуска Контейнера
Управление
контейнерами
Системные
процессы
System
Processes
Application
Processes

30. Управление
контейнерами
Docker
Образы
контейнеров
Windows
Hyper-V Container
Windows Server
Container

32. http://aka.ms/containers

33. Docker & Облако Azure
Опции развертывания на любой вкус

34. Web
Apps
Mobile
Apps
API
Management
API
Apps
Logic
Apps
Notification
Hubs
Content Delivery
Network (CDN)
Media
Services
HDInsight Machine
Learning
Stream
Analytics
Data
Factory
Event
Hubs
Mobile
Engagement
Biztalk
Services
Hybrid
Connections
Service
Bus
Storage
Queues
Backup
StorSimple
Site
Recovery
Import/Export
SQL
Database
DocumentDB
Redis
Cache
Search
Tables
SQL Data
Warehouse
Azure AD
Connect Health
AD Privileged
Identity Mngt
Operational
Insights
Cloud
Services
Batch Remote App
Service
Fabric Visual Studio
Application
Insights
Azure SDK
Team Project
Active
Directory
Multi-Factor
Authentication
Automation
Portal
Key Vault
Store /
Marketplace
VM Image Gallery
& VM Depot
БЕЗОПАСНОСТЬ
И УПРАВЛЕНИЕ СЕРВИСЫ ПЛАТФОРМЫ ГИБРИДНЫЕ
ОПЕРАЦИИ

35. Опции Docker в Azure
• Docker VM Image, Windows Server 2016
• Azure Docker VM Extension
• Azure Marketplace Container Apps
• Docker Trusted Registry
в Azure Marketplace
• Azure Resource Manager Templates
• Azure Container Service
(с оркестратором на выбор: Swarm, DC/OS, Kubernetes)

36. Оркестрация
Популярные решения оркестрации контейнеров

38. Google
Kubernetes
управление контейнерами
поддержка в Azure
Kubernetes Visualizer

39. Apache Mesos
Управление кластерами
Поддержка
в Azure Container Service
Open Source
http://mesos.apache.org/

40. Mesosphere DC/OS
Управление, развертывание,
мониторинг контейнеров
Open Source с поддержкой
Microsoft, HP и других
Сервис по запросу
Azure Container Service
Гибридное развертывание

41. Deis
Управление контейнерами
Docker PaaS
поддержка в Azure

42. Rancher
Управление контейнерами
Kubernetes и Swarm
RancherOS
RancherOS в Azure

43. Force12.io
Масштабирование
контейнеров в realtime
Интеграция с Kubernetes,
Mesos/Marathon, Nomad,
ECS и Docker Swarm
поддержка в Azure

44. Azure Container Service
Оркестрация по запросу с DC/OS или Docker Swarm

45. Developer Workstation
Docker Host
Container
Container
Container

46. Developer Workstation
Docker Engine
Container
Container
Container
Container
Container
Container

47. Developer Workstation
Container
Container
ContainerContainer
Container
Container
Container
Container
Container

49. App1
App2
Azure Container Services

50. История успеха
TripToMap : применение Docker в Azure

51. О компании
TripToMap.com
Каталог тематических
маршрутов для тех,
кто ожидает от отпуска
чего-то большего….
Большего, чем просто
стены одного отеля.

52. Почему Docker?
+ Скорость
+ Изолированное окружение для сборок
+ Контейнеризация всех сервисов
+ Легковесность образов
+ Легко автоматизировать
+ Легко тестировать
- Linux only :(

53. В TripToMap на базе Docker работают
Все Web-ноды
обновление версии
происходит посредством
полной замены контейнера
База данных
кластер из 3-х серверов,
каждый в своем Docker-
контейнере
Система
для обеспечения CI
Все сборки
и запуск тестов
осуществляются в
одноразовых контейнерах,
полная изоляция

54. TripToMap.com - Выводы
Docker дает легкость в создании, тестировании,
обновлении и поддержке образов
Вся инфраструктура представлена в виде Dockerfiles,
что позволяет быстро развернуть её где угодно
Dockerfiles + Azure Powershell/Azure CLI
- это широкие возможности
по автоматизации всей инфраструктуры

55. История успеха
Last.Backend : управление Docker-окружением

56. www.lastbackend.com
Visual Backend Management Platform
LastBackend.com
Last.Backend

57. www.lastbackend.com

58. www.lastbackend.com
Last.Backend in MS Azure
26 VMs + Redis Cache + Service Bus + Traffic
Manager

59. Azure Service Fabric
Платформа микросервисов
.NET & Java, Linux & Windows, локально и в любом облаке

60. Микросервисы
Azure
Windows
Server
Linux
Хостинг
Windows
Server
Linux
Service Fabric
Частные облака
Windows
Server
Linux
High Availability
Hyper-Scale
Hybrid Operations
High Density Rolling Upgrades
Stateful services
Low Latency
Fast startup &
shutdown
Container Orchestration
& lifecycle management
Replication &
Failover
Simple
programming
models
Load balancing
Self-healingData Partitioning
Automated Rollback
Health
Monitoring
Placement
Constraints

61. Azure Service Fabric
Microsoft Azure
Частные
облака
Хостинг,
другие облака
Функции и возможности

62. Issues на GitHub
Экосистема Service Fabric

63. App1 App2
Микросервисы Service Fabric
Пакеты приложений Кластер Service Fabric из VM

64. App1 App2
Отказы машин
Пакеты приложений Кластер Service Fabric из VM

65. Репликация Stateful-микросервисов
Кластер Service Fabric из VM
Primary
Secondary
Replication

66. App1 App2
Базовая оркестрация - Ограничения
Пакеты приложений Кластер Service Fabric из VM

67. App1 App2
Базовая оркестрация - Емкость
Пакеты приложений Кластер Service Fabric из VM

68. App1 App2
Базовая оркестрация - Балансировка
Пакеты приложений Кластер Service Fabric из VM

69. App1 App2
Базовая оркестрация – Scaleout Service
Пакеты приложений Кластер Service Fabric из VM

70. App1 App2
Базовая оркестрация – Scaleout Cluster
Пакеты приложений Кластер Service Fabric из VM

71. UD3
UD2
UD1
App1 App2
Базовая оркестрация – Апгрейд
Пакеты приложений Кластер Service Fabric из VM
App2.1

72. Исполняемые файлы
• Любой исполняемый файл
• Любой язык
• Любая программная модель
• Упаковывается в Приложение
• Получает версионирование,
апгрейды, мониторинг,
жизненные статусы, и т.д.
Надежные сервисы
• Сервисы с сохранением
и без состояния
• Параллельность,
гранулированное
изменение состояний
• Вместе с Reliable Collections
• Транзакции внутри коллекций
• Полная интеграция сплатформой
Надежные акторы
• Объекты акторов с сохранением
и без состояния
• Упрощенная модель разработки
• Модель Single Threaded
• Прекрасно подходит
для масштабирования
вычислений и состояния

73. • Коллекции reliable collections упрощают создание stateful-сервисов
• Эволюция коллекций – для облака
Программные модели: Reliable collections

74. Истории Успеха
Azure Service Fabric
Внутри команд Microsoft и других команий

75. 1000х VM
Инфраструктура
ядра Azure
Сервисы Microsoft построенные с Service Fabric
Млрд.
транзакций
в неделю
Azure
Document DB
2 Трлн.
событий в месяц
Azure
Event Hubs
1.4 Млн.
баз данных
Azure
SQL Database
500 Млн.
запросов
в секунду
Bing Cortana
> 800,000
устройств
Microsoft Intune
… и другие сервисы
IoT Suite
Skype for Business
Power BI

76. 300+ Service Fabric Preview Customers

78. История Успеха
Age of Ascent & Service Fabric
Illyriad Games - независимая игровая студия
со специализацией в MMORPG

79. Credit: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
• Расширяется действиями игроков
• Единая протяженная вселенная
•

80. Credit: NASA and The Hubble Heritage Team (AURA/STScI)
• Сервера как ресурсы
• Гипер-масштабирование
▪ Высокая плотность
▪ Ценовая эффективность
▪ Обеспечение работы
при неожиданной нагрузке
• Защита от сбоев
• Непрерывный пользовательский опыт
• Постоянная доступность
• Индивидуально обновляемая
• Данные масштабируются вместе
с вычислительными мощностями

81. Credit: ESO/L. Calçada
Построение империй, ценовые войны,
космические бои в реальном времени
с упором на реакцию
• Миллионы игроков одновременно
в единой протяженной вселенной
• 50,000+ одновременных игроков
в одной битве в реальном времени
• 267 миллионов сетевых сообщений
в секунду (23 триллиона в день)

82. Кластер Service Fabric
Архитектура Age of Ascent
Spatial
(в космосе)
Гайя
(stateless)
Торговля Инвентарь Производство ОбщениеНавигация
ИгрокУчетная
запись
КомандаТорговля Альянс
Аватар
(stateless)
AI События
Web-браузер
или устройство
Сервисы
игровых
функций
CDN
Агреги-
рующие
сервисы
Сервис
физики
Сервисы
потоков

83. http://aka.ms/ServiceFabricSDK
http://aka.ms/ServiceFabricWS2012R2
https://azure.microsoft.com/ru-ru/documentation/learning-paths/service-fabric/
http://aka.ms/ServiceFabricSamples
http://aka.ms/SFlinuxpreview
http://aka.ms/ServiceFabricForum

84. Заключение
Зачем на нужны контейнеры и микросервисы?

85. Зачем нужны контейнеры и микросервисы?
• Быстрое развертывание, мгновенный старт
• Автомасштабирование, партицирование, высокая плотность
• Переиспользование и переносимость кода
• Применение гибридных облаков
• Отсутствие lock in
• Уменьшение задач разработчиков (DevOps)
• “Собрал, Поставил и Запустил”
• Обширная поддержка инструментов разработки

86. Введение в использование Service Fabric на Linux
Reliable Actors Reliable Services
Подготовка окружения для разработки на Linux
Подготовка окружения для разработки на OSX
Создание первого приложения Service Fabric на Java для Linux
Создание и управление кластерами Service Fabric в Azure
Масштабирование кластеров
Центр документации Service Fabric
Learning Path
Пример кода на GitHub

87. Введение в службу Azure Container Services
Развертывание кластера контейнеров
Управление контейнерами через DC/OS
Управление кластерами через Swarm
Центр документации

88. © 2016 Microsoft Corporation. All rights reserved.