Создание микросервисов

Внутри виртуальных машин мы получаем то, что похоже на совершенно различные хосты. На них можно запустить их собственные операционные системы с их собственными ядрами. Их можно рассматривать почти как загерметизированные машины, изолированные гипервизором от используемого физического хоста и от других виртуальных машин.

Проблема в том, что для выполнения своей работы гипервизору нужно выделять ресурсы. Это отнимает ресурсы центрального процессора, системы ввода-вывода и памяти, которые могли бы использоваться в других местах. Чем большим количеством хостов управляет гипервизор, тем больше ресурсов ему требуется. К определенному моменту эти издержки станут препятствовать дальнейшему разбиению физической инфраструктуры. На практике это означает, что часто при нарезке физической машины на все более мелкие части убывает отдача ресурсов, поскольку пропорционально этому все больше и больше этих ресурсов уходит на издержки гипервизора.

Рис. 6.9. Сравнение стандартной виртуализации второго типа и облегченных контейнеров

Vagrant

Vagrant представляет собой весьма полезную платформу развертывания, которая используется скорее для разработки и тестирования, чем для работы в производственном режиме. Vagrant предоставляет вам на вашем ноутбуке виpтуальное облако. Снизу она использует стандартную систему виртуализации (обычно VirtualBox, хотя может использовать и другие платформы). Она позволяет определять набор виртуальных машин в текстовом файле, а также определять, как виртуальные машины связаны по сети и на каких образах они должны быть основаны. Этот тестовый файл может проверяться и совместно использоваться сотрудниками команды.

Это упрощает для вас создание среды подобной той, что используется в производственном режиме на вашей локальной машине. Одновременно можно запускать несколько виртуальных машин, останавливать работу отдельных машин для тестирования сбойных режимов и отображать виртуальные машины на локальные каталоги, чтобы можно было вносить изменения и тут же отслеживать реакцию на них. Даже для тех команд, которые используют такие облачные платформы, выделяющие ресурсы по запросу, как AWS, более быстрая реакция от применения Vagrant может стать большим подспорьем в разработке.

Один из недостатков заключается в том, что запуск большого количества виртуальных машин может привести к перегрузке разработочной машины. Если у нас на каждой виртуальной машине имеется по одному сервису, то может исчезнуть возможность переноса всей системы на свою локальную машину. Это может привести к тому, что вам, чтобы добиться управляемости, придется ставить заглушки на некоторые зависимости, и это станет еще одной задачей, с которой нужно будет справиться, чтобы обеспечить качественное проведение развертывания и тестирования.

Контейнеры Linux

У пользователей Linux имеется альтернатива виртуализации. Вместо использования гипервизора для сегментирования и управления отдельными виртуальными хостами Linux-контейнеры создают обособленное пространство для процессов, в котором проходят остальные процессы.

В Linux процесс запускается конкретным пользователем и имеет конкретные возможности, основанные на особенностях настройки прав пользователей. Процессы могут порождать другие процессы. Например, если я запущу процесс в терминале, то этот процесс обычно считается дочерним процессом процесса терминала. Обслуживанием дерева процессов занимается ядро Linux.

Linux-контейнеры являются расширением этого замысла. Каждый контейнер, по сути, является поддеревом общесистемного дерева процессов. У этих контейнеров могут быть выделенные им физические ресурсы, и этим ядро управляет для нас. Этот общий подход был воплощен во многих формах, таких как Solaris Zones и OpenVZ, но наибольшую популярность снискал LXC-контейнер. LXC в готовом виде доступен во многих современных ядрах Linux.

Если посмотреть на блок-схему для хоста с работающим LXC-контейнером (см. рис. 6.9), можно увидеть несколько различий. Во-первых, нам не нужен гипервизор. Во-вторых, хотя каждый контейнер может запускать собственный дистрибутив операционной системы, он должен совместно использовать одно и то же ядро (поскольку процесс дерева запускается именно в ядре). Это означает, что в качестве основной операционной системы может быть запущена Ubuntu, а в контейнерах — CentOS, поскольку обе они могут совместно использовать одно и то же ядро.

Но мы не только получаем преимущества от ресурсов, сэкономленных за счет ненужности гипервизора. Мы также выигрываем из-за ускоренной обратной реакции. Linux-контейнеры предоставляются намного быстрее, чем полноценные виртуальные машины. Для виртуальных машин вполне в порядке вещей тратить несколько минут на запуск, а при использовании Linux-контейнеров запуск может занять всего несколько секунд. Вы приобретаете также более тонкий контроль над самими контейнерами в плане выделения им ресурсов, что существенно упрощает тонкую подстройку под получение большей отдачи от использующегося оборудования.