Go-Zero 및 Kubernetes의 실천: 고가용성, 고성능, 높은 확장성을 갖춘 컨테이너화된 마이크로서비스 아키텍처 구축

인터넷 규모가 지속적으로 확장되고 사용자의 요구가 증가함에 따라 마이크로서비스 아키텍처의 장점이 점점 더 주목받고 있습니다. 결과적으로, 고가용성, 고성능, 고확장성 및 기타 측면의 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있는 컨테이너화된 마이크로서비스 아키텍처가 특히 중요해졌습니다. 이러한 추세에 따라 Go-Zero와 Kubernetes는 가장 인기 있는 컨테이너형 마이크로서비스 프레임워크가 되었습니다.

이 글에서는 go-zero 프레임워크와 Kubernetes 컨테이너 오케스트레이션 도구를 사용하여 고가용성, 고성능, 고확장성을 갖춘 컨테이너형 마이크로서비스 아키텍처를 구축하는 방법을 소개합니다. 먼저 Go-Zero와 Kubernetes의 기본 개념을 간략하게 이해하겠습니다.

go-zero는 Golang을 기반으로 개발된 마이크로서비스 프레임워크로, 경량, 고성능, 단순성, 사용 편의성이라는 장점을 가지고 있습니다. 자동 코드 생성, 광범위한 구성 요소 라이브러리와의 통합, 고성능 마이크로서비스의 신속한 구축을 지원하는 기능을 갖추고 있습니다.

Kubernetes는 컨테이너의 배포, 확장, 운영 및 유지 관리를 포함하는 확장 가능한 휴대용 오픈 소스 컨테이너 조정 도구로, 애플리케이션의 컨테이너화 프로세스를 크게 단순화하고 애플리케이션 관리 및 유지 관리 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 능률.

이제 이 두 도구를 결합하여 고가용성, 고성능, 고확장성의 컨테이너형 마이크로서비스 아키텍처를 구축하는 방법을 소개하기 시작합니다.

1단계: 마이크로서비스 애플리케이션 설계

go-zero 및 Kubernetes를 사용하여 마이크로서비스 애플리케이션을 구축하기 전에 먼저 애플리케이션을 설계해야 합니다. Go-Zero 프레임워크의 특징은 입력 디자인 사양을 기반으로 코드를 자동으로 생성하는 기능이므로 애플리케이션의 디자인 사양은 최대한 명확해야 합니다.

애플리케이션을 설계할 때 다음 측면을 고려할 수 있습니다.

1. 마이크로서비스 분할: 애플리케이션의 비즈니스 로직을 기반으로 애플리케이션을 여러 마이크로서비스로 나눕니다.
2. 마이크로서비스 책임: 각 마이크로서비스의 기능과 책임을 결정합니다.
3. 인터페이스 디자인: 입력, 출력 등을 포함한 각 마이크로서비스의 인터페이스를 정의합니다.
4. 데이터베이스 디자인: 애플리케이션에 필요한 데이터베이스 테이블 구조를 디자인합니다.

2단계: Go-Zero 프레임워크를 사용하여 마이크로서비스 코드 생성

Go-Zero 프레임워크는 도메인 모델을 기반으로 gRPC 기반 마이크로서비스 코드 자동 생성을 지원하므로 수동으로 코드를 작성하는 데 드는 시간과 작업량을 크게 줄일 수 있습니다.

애플리케이션에 대한 제로 프레임워크를 선택할 때 애플리케이션에 다음 특성이 있는지 확인해야 합니다.

1. gRPC 기반 마이크로서비스 통신: gRPC는 고성능, 교차 언어 및 교차 플랫폼 RPC입니다. 효율적이고 안전하며 신뢰성 및 기타 특성을 갖춘 프레임워크입니다.
2. 선언적 API 디자인 지원: Swagger2를 통해 API 사양을 정의하고 API 문서 및 SDK를 생성합니다.
3. 자동 코드 생성: 도메인 모델을 기반으로 gRPC 기반 마이크로서비스 코드를 자동으로 생성합니다.

goctl 도구를 사용하여 마이크로서비스 코드를 생성하면 개발 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. order라는 이름의 마이크로서비스를 개발한다고 가정해 보겠습니다. 생성된 코드 명령은 다음과 같습니다.

$ goctl api new -o order

생성된 파일 구조는 다음과 같습니다.

order
├── api
│   └── order.api
├── etc
└── internal
    ├── config
    │   └── config.go
    └── logic
        ├── orderlogic.go
        └── orderlogic_test.go

그 중 order.api는 마이크로서비스의 API 사양을 정의하고, orderlogic.go는 다음과 같습니다. 주문 마이크로서비스를 구현하며, config.go는 마이크로서비스의 구성 정보를 정의합니다.

3단계: 마이크로서비스 컨테이너화

마이크로서비스 컨테이너화는 Go-Zero 애플리케이션을 Kubernetes 클러스터에 배포하는 데 필요한 프로세스입니다. 컨테이너화된 애플리케이션을 보다 유연하고 확장 가능하며 효율적으로 배포하고 관리할 수 있습니다. 다음으로 주문 마이크로서비스에 대한 컨테이너 이미지를 생성하겠습니다.

1. 애플리케이션 루트 디렉터리에 Dockerfile을 생성하여 컨테이너 이미지를 빌드하세요.

# 基于golang的官方镜像构建
FROM golang:1.13.8-alpine

# 在容器中创建一个工作目录
RUN mkdir -p /go/src/order
WORKDIR /go/src/order

# 将当前目录下的所有文件复制到容器中的 /go/src/order 目录下
COPY . /go/src/order

# 安装go-zero框架和依赖项
RUN cd /go/src/order && 
    go get -u github.com/tal-tech/go-zero && 
    go mod download

# 构建容器镜像
RUN cd /go/src/order && 
    CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo

# 启动容器时运行的命令
CMD ["/go/src/order/order"]

2. 컨테이너 이미지 빌드

$ docker build -t order:v1.0.0 .

3. 컨테이너 실행

$ docker run -d -p 8080:8080 order:v1.0.0

로컬에서 컬 명령을 사용하여 주문 마이크로서비스가 올바르게 실행되고 있는지 테스트할 수 있습니다.

4단계: Kubernetes를 사용하여 마이크로서비스 배포

Kubernetes를 사용하여 컨테이너화된 마이크로서비스를 배포하기 전에 마이크로서비스를 Docker 웨어하우스에 푸시해야 합니다.

1. Docker Hub에 이미지 푸시

$ docker tag order:v1.0.0 <dockerhub-username>/order:v1.0.0
$ docker push <dockerhub-username>/order:v1.0.0

2. Create 배포

Deployment는 Pod의 복제본 세트를 관리하는 데 사용되며 Pod 수, 안전한 업그레이드, 롤백 등을 제어할 수 있습니다.

아래 배포 YAML 파일을 통해 order라는 배포를 생성할 수 있습니다.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: order
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: order
  template:
    metadata:
      labels:
        app: order
    spec:
      containers:
      - name: order
        image: <dockerhub-username>/order:v1.0.0
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 8080

이 파일은 복사본 수, 컨테이너 이름, 미러 주소 및 기타 정보를 포함하는 order라는 배포를 정의합니다.

3. Create Service

Service는 외부 네트워크 요청을 Pod에 해당하는 컨테이너로 라우팅하는 데 사용되며 Pod에 액세스할 수 있도록 Pod에 고정 IP 및 DNS 이름을 제공합니다.

다음 서비스 YAML 파일을 통해 order라는 서비스를 생성할 수 있습니다.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: order
spec:
  selector:
    app: order
  ports:
  - name: http
    port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  type: ClusterIP

이 파일은 서비스 이름, 포트 설정, 액세스 프로토콜 및 기타 정보를 포함하는 order라는 서비스를 정의합니다.

4. 애플리케이션 배포

다음 명령을 실행하여 애플리케이션을 배포합니다.

$ kubectl apply -f order.yaml

이 명령은 order.yaml 파일에서 배포 및 서비스 구성 정보를 읽고 해당 배포 및 서비스 개체를 생성합니다.

그런 다음 다음 명령을 사용하여 Pod 상태를 확인하세요.

$ kubectl get pod -l app=order

이 명령은 실행 중인 Pod 목록과 해당 상태를 표시합니다.

5단계: 로드 밸런싱 및 자동 확장 구현

마이크로서비스의 확장성과 안정성을 향상하려면 자동 확장 및 로드 밸런싱을 구현해야 합니다. Kubernetes에서는 이 두 가지 기능을 구현하기 위해 수평형 포드 자동 확장(Horizontal Pod Autoscaler)과 서비스(Service)가 사용됩니다.

1. 实现负载均衡

在使用Kubernetes部署微服务时，Service用于将外部网络请求路由到Pod对应的容器中，可以提供均衡负载的功能。可以使用loadBalancer配置实现负载均衡。

可以通过下面的Service YAML文件的loadBalancer配置实现负载均衡。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: order
spec:
  selector:
    app: order
  ports:
  - name: http
    port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  type: LoadBalancer

2. 实现自动伸缩

在Kubernetes中，使用Horizontal Pod Autoscaler（HPA）可以实现自动伸缩。HPA使用指标来监控Pod的CPU利用率和其他资源使用情况，并根据阈值进行自动扩展或缩小。

可以通过下面的HPA YAML文件来实现自动伸缩。

apiVersion: autoscaling/v2beta1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: order
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: order
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 60

该文件定义了一个名为order的HPA，其中包括目标Deployment、最少Pod副本数、最多Pod副本数、监控指标等信息。

第六步：应用调试和监控

在微服务应用部署后，需要对应用进行调试和监控。这可以帮助检测和解决应用中出现的问题，并对应用进行优化调整。

对于go-zero框架，可以使用goctl工具生成API文档和Swagger接口文档。由于Swagger定义了API规范，因此可以使用Swagger UI来可视化展示API接口。

对于Kubernetes，可以使用Prometheus、Grafana和ELK等工具进行集群监控和日志分析。Kubernetes还支持Ingress对象来管理HTTP/HTTPS路由，可以用Ingress-Nginx实现日志收集和代理。

结论

go-zero与Kubernetes是构建容器化微服务架构的最佳组合之一，能够提供高可用性、高性能、高扩展性等优势。在实践中，需要进行应用设计、go-zero代码生成、容器化、Kubernetes部署、负载均衡和自动伸缩等步骤，并对应用进行调试和监控。通过这些步骤，可以构建出一个高度可靠、安全、高效的微服务应用程序。

위 내용은 Go-Zero 및 Kubernetes의 실천: 고가용성, 고성능, 높은 확장성을 갖춘 컨테이너화된 마이크로서비스 아키텍처 구축의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!