數(shù)字化的浪潮席卷而來，千行百業(yè)都在借助智能技術(shù)推動(dòng)業(yè)務(wù)場景的創(chuàng)新，成就商業(yè)價(jià)值。這一過程中，數(shù)字化的能力為企業(yè)構(gòu)建現(xiàn)代化應(yīng)用起到了關(guān)鍵作用。F5資深架構(gòu)師林靜認(rèn)為，企業(yè)建設(shè)現(xiàn)代應(yīng)用架構(gòu)的動(dòng)力來自業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)，用戶需求的復(fù)雜多變使得應(yīng)用底層的技術(shù)架構(gòu)也要隨之改變，不能一味追求激進(jìn)的技術(shù)，而是要自上而下進(jìn)行考慮，“當(dāng)前，上層應(yīng)用需要企業(yè)的整體支持，在各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間形成有效的橫向整合，不僅要融合傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)，還要在專業(yè)人才等方面相應(yīng)提升?！?/p>
根據(jù)F5發(fā)布的《2023年應(yīng)用策略現(xiàn)狀報(bào)告》，79%的受訪者不僅為內(nèi)部員工提供支持，還為外部用戶提供數(shù)字服務(wù)，58%擁有數(shù)字服務(wù)的企業(yè)超過一半的收入源自數(shù)字服務(wù)。F5觀察到數(shù)字世界的三大主導(dǎo)技術(shù)趨勢：混合模式被企業(yè)視為良策，兼容多云或混合環(huán)境的技術(shù)受到企業(yè)的歡迎，眾多企業(yè)將混合戰(zhàn)略視為良策；零信任和API安全成為IT領(lǐng)導(dǎo)者關(guān)注的重點(diǎn)，90%的受訪者表示面臨多云挑戰(zhàn)，其中復(fù)雜性和安全性挑戰(zhàn)高居榜首，為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，81%的受訪者表示已經(jīng)或即將采用零信任安全；數(shù)據(jù)和生成式人工智能將改變世界，生成式人工智能目前正處于高速發(fā)展階段，該領(lǐng)域的突破層出不窮。
在多云環(huán)境的現(xiàn)代應(yīng)用架構(gòu)中，融入了很多新的技術(shù)，以滿足模型的開發(fā)、發(fā)布、應(yīng)用運(yùn)行等需求，包括云原生、Kubernetes等技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。對于現(xiàn)代應(yīng)用來說，需要更多的服務(wù)和組裝能力，前者依賴底層的運(yùn)行環(huán)境，需要一系列的平臺支持，橫向貫穿業(yè)務(wù)對接、需求理解、用戶服務(wù)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、研發(fā)、產(chǎn)品化等維度，以及運(yùn)營、維護(hù)、交付、治理和反饋等環(huán)節(jié)。F5更關(guān)注橫向平臺內(nèi)的組成能力，為基礎(chǔ)設(shè)施提供支持。在底層的技術(shù)能力上，F(xiàn)5重點(diǎn)聚焦服務(wù)代理和DNS。
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現(xiàn)代應(yīng)用架構(gòu)中的服務(wù)代理
在F5，服務(wù)代理可以被視為軟負(fù)載或是網(wǎng)關(guān)，從數(shù)據(jù)中心的視角來看，由三個(gè)部分組成：基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)驅(qū)動(dòng)、軟件架構(gòu)驅(qū)動(dòng)、基礎(chǔ)平臺架構(gòu)驅(qū)動(dòng)，其中，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)驅(qū)動(dòng)會涉及傳統(tǒng)ADC的應(yīng)用安全和可靠、快速發(fā)布等問題，支持多活中心的流量調(diào)度和業(yè)務(wù)調(diào)配，也有更多的用戶在思考軟件化部署。軟件架構(gòu)驅(qū)動(dòng)可以分為兩個(gè)部分，即分布式服務(wù)架構(gòu)（DSA）和微服務(wù)服務(wù)架構(gòu)，演進(jìn)部署的方式可以把服務(wù)通過消息的方式分解，把大應(yīng)用拆解成幾個(gè)宏應(yīng)用，F(xiàn)5會幫助其在網(wǎng)關(guān)型的異構(gòu)協(xié)議之間進(jìn)行處理，例如某個(gè)應(yīng)用因?yàn)樘厥庠虮仨氂删W(wǎng)關(guān)進(jìn)行服務(wù)代理，NGINX就可以提供相應(yīng)的解決方案。
現(xiàn)代應(yīng)用下的DNS需求特點(diǎn)
從應(yīng)用的視角來看，網(wǎng)關(guān)、負(fù)載均衡和反向代理類的技術(shù)重要性在提升，從傳統(tǒng)架構(gòu)下的具象應(yīng)用向虛擬化、容器化演進(jìn)，在私有云部署時(shí)的負(fù)載均衡或代理技術(shù)已成為云上的標(biāo)準(zhǔn)ELB（彈性負(fù)載均衡），從傳統(tǒng)的ELB演化為NLB（網(wǎng)絡(luò)型負(fù)載均衡）、ALB（應(yīng)用型負(fù)載均衡）。這樣一來，私有云的服務(wù)能力在底層就需要NGINX和其他框架提供支撐。
Kubernetes標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)可表現(xiàn)為可訪問的對象，背后的技術(shù)就是服務(wù)代理，使得用戶在申請服務(wù)時(shí)不再需要專門做負(fù)載均衡，而是交付服務(wù)時(shí)默認(rèn)支持負(fù)載均衡和網(wǎng)關(guān)的能力，這種接近上層應(yīng)用的部署方式讓企業(yè)在推行分布式技術(shù)的時(shí)候有了更多的選擇。對于企業(yè)來說，服務(wù)代理的水平?jīng)Q定了平臺級微服務(wù)下的應(yīng)用能力。例如，如果服務(wù)代理落地時(shí)涉及的入口、業(yè)務(wù)API網(wǎng)關(guān)和服務(wù)網(wǎng)格所采用的技術(shù)各不相同，那么企業(yè)要付出的學(xué)習(xí)成本會很高，想同時(shí)處理好這些任務(wù)就要有一個(gè)扎實(shí)的底層數(shù)據(jù)架構(gòu)。對此，F(xiàn)5采用的NGINX技術(shù)棧在上述的場景中都提供了相應(yīng)的技術(shù)能力，用統(tǒng)一的反向代理理念來支撐上層應(yīng)用。
林靜認(rèn)為，軟負(fù)載已經(jīng)是IP技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵，IP技術(shù)可以支撐現(xiàn)代應(yīng)用，“如果基礎(chǔ)打不牢，關(guān)鍵組件搭不好，支撐位搭不好，企業(yè)的樓就蓋不好。很多地方存在各式各樣的軟負(fù)載技術(shù)網(wǎng)關(guān)，技術(shù)不一樣，形態(tài)不一樣，位置也不一樣，如果這些東西很散亂，就意味著很難打通所有的適配能力。所以，我們必須要高屋建瓴的統(tǒng)一技術(shù)棧?！蹦壳埃現(xiàn)5也正在研發(fā)下一代的負(fù)載均衡技術(shù)，以解決現(xiàn)有架構(gòu)下的問題，幫助企業(yè)更好地適配云原生的發(fā)展。
F5對底層網(wǎng)絡(luò)同樣關(guān)注。如果底層的物理網(wǎng)絡(luò)、SDN網(wǎng)絡(luò)和上層的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)不匹配，就會出現(xiàn)很多問題，例如之間不支持BGP，那么就難以滿足上層應(yīng)用的高性能、高效率的要求，同時(shí)，應(yīng)用也無法有效基于現(xiàn)有的底層網(wǎng)絡(luò)任意擴(kuò)展。再如，如果企業(yè)希望把業(yè)務(wù)運(yùn)行在多個(gè)集群上，進(jìn)行多個(gè)服務(wù)實(shí)例的部署，那么就要打通底層的網(wǎng)絡(luò)。同樣，這種互通也有利于傳統(tǒng)應(yīng)用和Kubernetes應(yīng)用的兼容和改造。如果是針對大模型等AI類型的應(yīng)用，其特點(diǎn)是不需要過多的連接，服務(wù)關(guān)系也比較少，但是每建立一個(gè)連接通道，所涉及的需求帶寬就會很高。此時(shí)，底層網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)就要考慮相應(yīng)的要求，包括物理位置機(jī)架到數(shù)據(jù)路徑之間的節(jié)點(diǎn)數(shù)量等，使得通信距離更短，甚至是在同一個(gè)機(jī)架內(nèi)完成。
此外，考慮到企業(yè)現(xiàn)代應(yīng)用和IP之間沒有一一對應(yīng)到關(guān)系，傳統(tǒng)的管理方式是把IP資產(chǎn)和應(yīng)用資產(chǎn)之間進(jìn)行映射，使得底層網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和上層應(yīng)用的可變動(dòng)態(tài)性之間有所割裂，這就需要在設(shè)計(jì)底層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，把上層應(yīng)用所需的IP資產(chǎn)在底層上進(jìn)行解耦。這樣一來，無論業(yè)務(wù)的IP地址是什么，底層的關(guān)系資產(chǎn)和應(yīng)用都可以被有效管控。如果網(wǎng)絡(luò)能做到IP資產(chǎn)與上層應(yīng)用之間沒有關(guān)聯(lián)性，那就證明網(wǎng)絡(luò)和上層應(yīng)用之間是友好的，否則就是不友好的。
在現(xiàn)代架構(gòu)軟負(fù)載技術(shù)的應(yīng)用路徑設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，以某金融客戶為例，該企業(yè)的某個(gè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)處理類似負(fù)載網(wǎng)關(guān)技術(shù)和軟負(fù)載技術(shù)的問題，從起初的沒有給予充分重視，到后來隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展將這些工作逐步納入整個(gè)開發(fā)中心體系中，他們希望可以支撐全行所有的運(yùn)營中心的技術(shù)應(yīng)用。為此，該團(tuán)隊(duì)選擇的切入點(diǎn)是在基于Kubernetes的平臺上建立一些區(qū)域，解決與Kubernetes入口控制器相關(guān)的問題，引入了負(fù)載技術(shù)打造入口控制器。之后，又進(jìn)一步完善了底層的數(shù)據(jù)能力，并且希望擴(kuò)展?jié)M足虛擬機(jī)、非Kubernetes環(huán)境下單元化網(wǎng)關(guān)等需求，由統(tǒng)一的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，把軟負(fù)載的網(wǎng)關(guān)技術(shù)延伸到更廣闊的SLB領(lǐng)域。
此外，該團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃擴(kuò)展到業(yè)務(wù)路由，進(jìn)入API網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域，在大量的SLB分析之后，提升流量網(wǎng)關(guān)、單元化網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)路由整體控制面的成熟度。此時(shí)，企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代化的Kubernetes平臺和傳統(tǒng)區(qū)域中的大部分網(wǎng)關(guān)類技術(shù)已經(jīng)被統(tǒng)一，具備了較好的管理和控制能力，以及日常管理的成熟度，之后再向業(yè)務(wù)層面拓展。由此，上層業(yè)務(wù)獲得了很好的支撐，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)治理也更加游刃有余，運(yùn)營能力也得到了較大的提升。
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