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本文是依据 KubeSphere 云原生 Meetup 杭州站讲师祁宁分享内容整顿而成。
SegmentFault 是一家综合性技术社区，因为它的内容跟编程技术严密相干，因而访问量的稳定也和这一群体的作息时间深度绑定。通常状况下 web 页面的申请量峰值在 800 QPS 左右，但咱们还做了前后端拆散，所以 API 网关的峰值 QPS 是申请量峰值的好几倍。
架构历史
SegmentFault 作为一个技术社区的零碎架构变动，外面有些货色还是很有意思的。
- 2012 年过后我还在北京的一家公司打工，当我在出租屋里写下它的第一行代码时，我不会设想到它到前面会成为我的事业。过后我的想法很简略，就是想帮忙中文开发者用母语在像 StackOverflow 这样的网站上发问，因而它的第一个版本十分简陋，思考到它的访问量很少以及本人的经济能力有余，我将它放在了国外的 VPS 托管商 Linode 上，所有的利用、数据库、缓存都挤在一个实例上。
- 2013-2014 年，独自进去守业，业务逐步步入正轨。咱们抉择了本人购买服务器去机房托管，当然服务器也是从淘宝上购买的二手服务器，常常遇到问题，咱们团队在当地又去不了机房，只能等管理员去机房帮咱们解决。正好在 2014 年咱们的网站被 DDos 攻打了，机房为了不牵累其余服务器，间接把把咱们的网线拔掉了。
- 2014-2019 年，中国的云计算也开始起步了，于是咱们把整个网站从物理服务器迁徙到了云服务上。当然应用上并没有什么不同，只是把物理机器替换成了虚拟主机。
- 2020 年至今，随着云原生理念的衰亡，咱们的业务模式也产生了很大变动，为了让零碎架构适应这些变动，咱们把网站的次要业务都迁徙到了 KubeSphere 上。
遇到的挑战
紧接着，咱们遇到了不少挑战，促使使咱们不得不往 K8s 架构上迁徙。
- 首先，尽管咱们是一家小公司，然而业务线却非常复杂，整个公司只有 30 人左右，技术人员只占其中三分之一左右，所以承载这么大的业务量累赘还是很重的。而且守业公司的业务线调整十分频繁，临时性工作也比拟多，传统的零碎架构在应答这种伸缩性要求比拟高的场景是比拟吃力的。
- 其次，简单的场景引发了简单的配置管理，不同的业务要用到不同的服务，不同的版本，即应用自动化脚本效率也不高。
- 另外，咱们外部人员不足，所以没有专职运维，当初 OPS 的工作是由后端开发人员轮值的。但后端开发人员还有本人本职工作要做，所以对咱们最现实的场景是能把运维工作全副自动化。
- 最初也是最重要的一点就是咱们要管制老本，这是高情商的说法，低情商就是一个字“穷”（笑）。当然，如果资金短缺，以上的问题都不是问题，然而对于守业公司（特地是像咱们这种访问量比拟大，然而又不像电商，金融那些挣钱的公司）来说，咱们必将处于且长期处于这个阶段。因而是否管制好老本，是一个十分重要的问题。
前后端拆散
2020 年以前，SegmentFault 的网站还是十分传统的后端渲染页面的办法，所以服务端的架构也非常简单。服务端将浏览器的 http 申请转发到后端的 php 服务，php 服务渲染好页面后再返回给浏览器。这种架构用原有的部署办法还能撑持，也就是在各个实例上部署 php 服务，再加一层负载平衡就根本满足需要了。
然而随着业务的继续倒退，后端渲染的形式曾经不适宜咱们的我的项目规模了，因而咱们在 2020 年做了架构调整，筹备将前后端拆散。前后端拆散的技术特点我在这里就不赘述了，这里次要讲它给咱们带来了哪些零碎架构上的挑战。一个是入口增多，因为前后端拆散不仅波及到客户端渲染 (CSR)，还波及到服务端渲染 (SSR)，所以响应申请的服务就从繁多的服务变成了两类服务，一类是基于 node.js 的 react server 服务（用来做服务端渲染），另一类是 基于 php 写的 API 服务（用来给客户端渲染提供数据）。而服务端渲染自身还要调用 API，而咱们为了优化服务端渲染的连贯和申请响应速度，还专门启用了了应用专有通信协定的外部 API 服务。
所以实际上咱们的 WEB SERVER 有三类服务，每种服务的环境各不相同，所需的资源不同，协定不同，各自之间可能还有相互连接的关系，还须要负载平衡来保障高可用。在疾速迭代的开发节奏下，应用传统的零碎架构很难再去适应这样的构造。
咱们迫切需要一种可能疾速利用的，不便部署各种异构服务的成熟解决方案。
Kubernetes 带来了什么?
开箱即用
首先是开箱即用，实践上来说这应该是 KubeSphere 的长处，咱们间接点一点鼠标就能够打造一个高可用的 K8s 集群。这一点对咱们这种没有专职运维的中小团队来说很重要。依据我的亲身经历，要从零开始搭建一个高可用的 K8s 集群还是有点门槛的，没有接触过这方面的运维人员，一时半会是搞不定的，其中的坑也十分多。
如果云厂商能提供这种服务是最好的，咱们不必在服务搭建与系统优化上破费太多工夫，能够把更多的精力放到业务下来。之前咱们还本人搭建数据库，缓存，搜寻集群，起初全副都应用云服务了。这也让咱们的观点有了转变，云时代的根底服务，应该把它视为基础设施的一部分加以利用。
用代码治理部署
如果能把运维工作全副用代码来治理，那就再现实不过了。而目前 K8s 的确给咱们提供了这样一个能力，当初咱们每个我的项目都有一个 Docker 目录，外面搁置了不同环境下的 Dockerfile，K8s 配置文件等等。不同的我的项目，不同的环境，不同的部署，所有都能够在代码中形容进去加以治理。
比方咱们之前提到的同样的 API 服务，应用两种协定，变成了两个服务。在这当初的架构下，就能够实现后端代码一次书写，离开部署。其实这些文件就代替了很多部署操作，咱们须要做的只是定义好当前执行命令把它们推送到集群。
而一旦将这些运维工作代码化当前，咱们就能够利用现有的代码管理工具，像写代码一样来调整线上服务。更要害的一点是，代码化之后无形中又减少了版本治理性能，这离咱们现实中的全自动化运维又更近了一步。
继续集成，疾速迭代
继续集成标准化了代码公布流程，如果能将继续集成和 K8s 的部署能力联合起来，无疑能大大放慢我的项目迭代速度。而在应用 K8s 之前咱们就始终用 GitLab 作为版本管理工具，它的继续集成性能对咱们来说也比拟实用。在做了一些脚本革新之后，咱们发现它也能很好地服务于现有的 K8s 架构，所以也没有应用 K8s 上诸如 Jenkins 这样的服务来做继续集成。
步骤其实也很简略，做好平安配置就没什么问题。咱们本地跑完单元测试之后，会主动上线到本地的测试环境。在代码合并到上线分支后，由管理员点击确认进行上线步骤。而后在本地 build 一个镜像推送到镜像服务器，告诉 K8s 集群去拉取这个镜像执行上线，最初执行一个脚本来查看上线后果。整个流程都是可视化可追踪的，而且在代码治理界面就能够实现，不便开发者查看上线进度。
总结经验
治理好根底镜像
目前咱们用一个专门的仓库来治理这些根底镜像，这能够使开发人员领有与线上统一的开发环境，而且后续的版本升级也能够在根底镜像中对立实现。
除了将 Dockerfile 文件对立治理以外，咱们还将镜像 build 服务与继续集成联合起来。每个 Dockerfile 文件都有一个所属的 VERSION 文件，每次批改外面的版本号并提交，零碎都会主动 build 一个相应的镜像并推送到仓库。根底镜像的管理工作齐全自动化了，大大减少了人为操作带来的谬误与凌乱。
KubeSphere 应用
- 别把日志服务放到集群里。这一点在 KubeSphere 文档中就有提及。具体到日志服务，次要就是一个 Elastic 搜寻服务，自建一个 Elastic 集群即可。因为日志服务自身负载比拟大，而且对硬盘的持续性需要高，如果你会发现日志服务自身就占据了集群里相当大的资源，就得失相当了。
- 如果生产环境要保障高可用，还是要部署 3 个或以上的节点。从咱们应用的教训来看，主节点偶然会呈现问题。特地是遇到节点机器要保护或者降级的时候，多个主节点能够保障业务的失常运行。
- 如果你自身不是专门提供数据库或缓存的服务商，这类高可用服务就不要上 K8s，因为要保障这类服务高可用自身就要消耗你大量的精力。我倡议还是尽量用云厂商的服务。
- 正本的规模和集群的规模要匹配。如果你的容器只有几个节点，但一个服务外面扩大了上百个正本，零碎的调度会过于频繁从而把资源耗尽。所以这两者要相匹配，在零碎设计的时候就要思考到。
最初是一点感想：当做完容器化后，会发现利用在集群里运行的时候并不需要占用那么多台服务器。这是因为升高了资源的粒度，所以能够做更多的精细化布局，因而应用效率也进步了。
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