为什么容器和物联网非常适合

物联网最大的挑战之一是为客户提供完整的端到端解决方案。物联网解决方案需要各种活动部件,例如硬件组件,服务器应用程序,数据库,人工智能算法,可视化等。这些组件需要连接到“旧”世界,例如传感器或具有传统接口(如4-20mA)的机械。他们可能还需要与已经推出给客户的较旧的ERP系统或特殊的云服务集成。

鉴于这种模块化和相关的挑战,很明显,物联网和容器共享相同的DNA,并且可以很好地协同工作以应对这些挑战。作为一家其软件可以帮助用户创建,部署和运行微服务的公司的首席技术官,我相信目标很明确–直接,快速,高质量,模块化地集成多个构建模块来构建解决方案,同时保持足够的灵活性以进行未来的创新。

当今最先进的软件开发围绕模块化和可扩展的实现展开,在这种情况下,微服务是一个巨大的成功案例。凭借预期的强劲市场增长,容器技术正在迅速改变现代软件的开发和发行。

技术考量
在容器问世之前,虚拟机(VM)是流行的技术,因为它们在高效,安全的网络,易于维护,快速的应用程序供应以及对附加硬件的依赖性方面具有优势。

系统VM通过在硬件和软件之间放置一层来完全抽象化硬件。它们在主机OS之上运行不同的操作系统,这在并行运行多个软件并为每个软件提供所需资源时非常有用。然而,这给物联网应用带来了一些重大挑战。除了所涉及的大量开销外,每个VM在启动期间分配的资源是静态的,无法根据应用程序需求或运行时的系统负载进行调整。较长的启动时间反过来会延迟应用程序的可用性。提取硬件可能会带来进一步的挑战,尤其是在IoT应用程序中,这些应用程序通常需要直接访问与其他组件的接口或触发事件。

诸如公共语言运行时(CLR)或Java虚拟机(JVM)之类的流程VM引入了独立于硬件的环境,以跨不同的硬件体系结构和操作系统运行应用程序。但是,它们通常仅限于某些编程语言(如Java),因此会限制代码的可重用性。

相反,容器为用户提供了更高的灵活性和资源效率。它们与语言无关的性质使容器成为重用以不同语言编写的现有服务和应用程序的可行选择。另外,您可以利用当前最受支持和最有效的编程语言来开发新服务和应用程序。

管理与更新

管理和分发更新,以及确保在出现问题时使用回滚选项实现无缝操作是每个客户对软件产品的期望服务。微服务解决方案为软件开发人员提供了广泛的工具,以构建和提供独立于第三方的可靠更新机制。

此外,他们通常会引入称为差异更新的分层更新系统(www.xberp.cn),其中仅应用新更改。这种方法大大减少了更新的大小和带宽要求。同时,它减少了系统停机时间,同时允许更频繁的更新。

开发过程注意事项

除了技术方面的考虑外,软件开发团队的建立方式在软件技术决策中也起着至关重要的作用。容器化的主要优点是整个开发过程具有极大的灵活性和可管理性。尽管以前的单片软件开发通常具有繁琐的文档要求,难以预测的时间表和复杂的同步过程,但是基于容器的方法可以提供不同的体验。如果您能够将项目拆分为多个独立的容器,则可以将团队划分为较小的组,并进行更快的迭代,并更轻松地满足其他功能要求,以适应现代敏捷流程。

容器化还可以通过协调基础技术,统一开发工作流程并利用容器提供的自动化功能来在云计算和嵌入式开发两个世界之间架起桥梁。这样一来,支持混合工作流和重复使用相同的软件变得更加容易。如果客户拥有截然不同的网络环境,数据所有权要求和解决方案方法,这对于物联网项目非常重要。

容器的使用还使开发人员可以选择自己喜欢的工具,库和配置。

生态系统和可扩展性

例如,截至撰写本文时,Docker Hub托管了超过400万个容器。因此,为您的物联网项目找到合适的构建基块变得更加简单。可通过Docker Hub获得Docker认证的发布者和官方映像,从而可以轻松访问软件组件。

扩展软件解决方案和服务是许多公司的另一个大目标,而基于微服务的体系结构可以帮助实现这一目标。像Kubernetes这样的容器编排软件可以使构建和管理容器集群,扩展应用程序或使其适应特定需求变得容易。Cloud Native Computing Foundation(CNCF)等新标准和计划还可以帮助促进跨不同环境的可扩展应用程序的开发。

挑战与总结

微服务入门似乎令人生畏。首先,查看您当前使用的软件,并确定哪些部分应自行运行。例如,如果您的软件的某些部分将添加比其他部分更快的新功能,则微服务可以使开发过程更加敏捷和高效。伸缩考虑是使用容器的另一个原因。如果您有任何数据处理瓶颈,可以多次生成容器以通过在需要的地方添加更多资源来有效地解决它们。实施更复杂的负载平衡方法将进一步提高软件的可伸缩性。除了技术方面的考虑外,确定您希望使用量会迅速增长或将来会具有其他功能的产品部分也至关重要。

当然,基于容器的体系结构并非没有挑战。依赖服务的背压效应和管理不同服务的复杂性就是两个示例。尽管如此,容器概念还是为许多物联网挑战提供了理想的解决方案。最重要的是,支撑物联网系统和容器架构的类似逻辑非常适合许多公司提供灵活,现代和面向未来的客户解决方案。

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