如何把遺留系統(tǒng)托管到Service Fabric for Windows集群中

一、概述

眾所周知，微服務(wù)化尤其對(duì)遺留系統(tǒng)進(jìn)行微服務(wù)化一般采用“Lift and Shift”的模式進(jìn)行。

Service Fabric作為一個(gè)微服務(wù)托管平臺(tái)，不僅僅可以在上面跑.NET和Java的原生應(yīng)用（使用SF編程模型進(jìn)行微服務(wù)開(kāi)發(fā)），同時(shí)也能以容器（Linux Container和Windows Container）或來(lái)賓可執(zhí)行程序的方式對(duì)遺留系統(tǒng)進(jìn)行Lift微服務(wù)化遷移。

本文將以Java（Java Web）應(yīng)用為例，講述一下如何把遺留系統(tǒng)托管到Service Fabric for Windows集群中。

二、準(zhǔn)備SF集群

第一步是創(chuàng)建Service Fabric集群。

最簡(jiǎn)單的方式當(dāng)然是在Azure上創(chuàng)建一個(gè)開(kāi)箱即用的Service Fabric集群：https://docs.microsoft.com/zh-cn/azure/service-fabric/service-fabric-cluster-creation-via-portal

或者申請(qǐng)一個(gè)臨時(shí)性的試用集群：https://aka.ms/tryservicefabric

如果不打算使用Azure，也可以在本地?cái)?shù)據(jù)中心安裝Standalone集群，之前寫過(guò)一篇簡(jiǎn)單的介紹，見(jiàn)：如何在本地?cái)?shù)據(jù)中心安裝Service Fabric for Windows集群

三、準(zhǔn)備示例應(yīng)用程序

1，如果是簡(jiǎn)單的Tomcat應(yīng)用，直接使用Tomcat官方提供的Sample最便捷：https://tomcat.apache.org/tomcat-6.0-doc/appdev/sample/

2，如果是Spring Boot類似的Web應(yīng)用，可以嘗試拿這個(gè)做示例：https://code.visualstudio.com/docs/java/java-tutorial

如果遺留Java應(yīng)用是以容器的方式運(yùn)行在Service Fabric中，那么就需要對(duì)他們進(jìn)行容器化。容器化主要分為3個(gè)步驟：

準(zhǔn)備容器基鏡像

準(zhǔn)備應(yīng)用容器鏡像

推送應(yīng)用容器鏡像到私有鏡像倉(cāng)庫(kù)

如果只是以來(lái)賓可執(zhí)行程序的方式運(yùn)行在Service Fabric中，那么可以直接跳到第八步。

四、準(zhǔn)備容器基鏡像

1，Java環(huán)境基鏡像：

在Windows Container中可用的Java環(huán)境基鏡像，官方的hub上就有提供，訪問(wèn)：https://hub.docker.com/_/openjdk/，選擇適合自己Windows版本的tag，比如openjdk:8-jdk-nanoserver-sac2016，是Nanoserver-sac2016上的jdk8環(huán)境。

如果沒(méi)有自己的Windows版本或者出現(xiàn)兼容性問(wèn)題（比如Windows Server 1803），那么可以根據(jù)某個(gè)tag的dockerfile自行制作。

2，Tomcat環(huán)境基鏡像：

由于Tomcat的官方鏡像并沒(méi)有提供Windows Container的版本，那么只能自行制作一個(gè)Tomcat環(huán)境基鏡像。

首先從https://tomcat.apache.org/下載你需要的Tomcat的版本，復(fù)制到dockerfile文件所在目錄，然后使用如下示例dockerfile進(jìn)行構(gòu)建：

FROM?openjdk:8-jdk-nanoserver-sac2016COPY?apache-tomcat-7.0.90?./tomcat/ENV?JRE_HOME=$JAVA_HOME

進(jìn)行Dockers構(gòu)建： docker build -f .dockerfile -t tomcat-windows-base:7.0.90 .

得到名為“tomcat-windows-base:7.0.90”的image。

五、準(zhǔn)備應(yīng)用容器鏡像

1，War包的鏡像

把下載的Sample.war包和如下dockerfile放到一個(gè)目錄：

FROM?tomcat-windows-base:7.0.90COPY?sample.war?./tomcat/webapps/EXPOSE?8080WORKDIR?./tomcat/binCMD?[?"catalina.bat",?"run"?]

進(jìn)行Docker構(gòu)建：docker build -f .dockerfile -t sample-war:1.0 .

得到名為“sample-war:1.0”的image。

2，Jar包的鏡像

把通過(guò)VSC的Spring Boot的例子編譯得到的jar包（文件名可能是：gs-spring-boot-0.1.0.jar）和如下dockerfile放到一個(gè)目錄：

FROM openjdk:8-jdk-nanoserver-sac2016

ENV JRE_HOME=$JAVA_HOME

COPY . ./app/

WORKDIR /app

CMD [ "run.bat" ]

進(jìn)行Docker構(gòu)建：docker build -f .dockerfile -t gs-spring-boot:1.0 .

得到名為“gs-spring-boot:1.0”的image。

3，嘗試直接在docker中運(yùn)行構(gòu)建好的應(yīng)用容器鏡像，以驗(yàn)證鏡像是正確的。

六、推送應(yīng)用容器鏡像到私有鏡像倉(cāng)庫(kù)

1，首先創(chuàng)建私有鏡像倉(cāng)庫(kù)

最簡(jiǎn)單直接的辦法當(dāng)然是到Azure去創(chuàng)建：https://azure.microsoft.com/zh-cn/services/container-registry/

2，把上面兩個(gè)步驟構(gòu)建好的鏡像push到私有鏡像倉(cāng)庫(kù)，比如最終的tag是：

zygdemo.azurecr.io/sample-war:1.0 和 zygdemo.azurecr.io/gs-spring-boot:1.0

七、創(chuàng)建容器化Service Fabric項(xiàng)目

1，打開(kāi)Visual Studio 2017，確保安裝VS的時(shí)候選擇了Azure開(kāi)發(fā)的Workload。

2，新建Service Fabric項(xiàng)目，選擇Container項(xiàng)目類型，輸入服務(wù)名稱、容器鏡像名稱、Host端口、容器端口，如下圖：

3，右鍵點(diǎn)擊JavaContainerSfApp中的“Services”節(jié)點(diǎn)，選擇“Add”>“New Service Fabric Service…”，再創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，如下圖：

4，右鍵點(diǎn)擊JavaContainerSfApp，選擇Publish，Target Profile根據(jù)你的開(kāi)發(fā)集群選擇Local.1Node.xml或者Local.5Node.xml，發(fā)布到本地開(kāi)發(fā)集群中進(jìn)行測(cè)試，最終效果如下圖所示：

八、創(chuàng)建來(lái)賓可執(zhí)行程序Service Fabric項(xiàng)目

如果不使用容器的方式來(lái)運(yùn)行Java遺留程序，使用來(lái)賓可執(zhí)行程序的方式也是可以的。

不過(guò)需要先進(jìn)行如下準(zhǔn)備工作：

在集群的所有節(jié)點(diǎn)上安裝應(yīng)用程序的依賴（相關(guān)運(yùn)行時(shí)、框架等），比如JRE或JDK

進(jìn)行一些環(huán)境配置，比如JAVA_HOME等（注意：由于SF是跑在Network Service賬號(hào)下的，所以相關(guān)環(huán)境配置必須要全局的， 當(dāng)然也可以通過(guò)Policy改變運(yùn)行賬號(hào)）

規(guī)劃或者改變應(yīng)用程序的暴露端口，避免多個(gè)服務(wù)產(chǎn)生端口沖突

下面就來(lái)創(chuàng)建來(lái)賓可執(zhí)行程序的Service Fabric項(xiàng)目。

1，新建Service Fabric項(xiàng)目，選擇Guest Executable項(xiàng)目類型，輸入服務(wù)名稱、選擇執(zhí)行文件所在的文件夾、默認(rèn)使用添加連接的方式、選擇執(zhí)行文件為run.bat、工作文件夾選擇為CodePackage，如下圖：

2，由于我們使用的SpringBoot的示例默認(rèn)端口是8080，一般需要修改ServiceManifest.xml文件中的“GsSpringBootTypeEndpoint ”替換為：

如果此服務(wù)只是一個(gè)FrontWeb的話，此修改不是必須，因?yàn)镋ndpoint主要目的是向SF的命名服務(wù)注冊(cè)相關(guān)端點(diǎn)地址，讓其他服務(wù)可以尋址訪問(wèn)，或者進(jìn)行節(jié)點(diǎn)環(huán)境的自動(dòng)配置（比如打開(kāi)防火墻配置）。

3，類似步驟七那樣發(fā)布到本地開(kāi)發(fā)集群，正常運(yùn)行的話可以看到如下效果：

九、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上面的步驟，可以讓Java或者任意語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的遺留系統(tǒng)很容易的跑在Service Fabric中，從而獲得Service Fabric帶來(lái)的資源調(diào)控、高可用性、運(yùn)行狀況監(jiān)控、應(yīng)用程序生命周期管理、高密度部署、服務(wù)可發(fā)現(xiàn)性等優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)，雖然本文是以Windows環(huán)境為例，但是在Linux環(huán)境下同樣可以適用（筆者曾經(jīng)就讓一個(gè)Linux C++程序以來(lái)賓模式跑在Linux的Service Fabric集群中）。

另外，上述步驟只是一個(gè)針對(duì)官方文檔的提煉和總結(jié)，如果需要深入了解這方面內(nèi)容，并期望在生產(chǎn)環(huán)境使用此種方式的讀者建議仔細(xì)閱讀官方文檔。

十、彩蛋

本文的示例源代碼我已經(jīng)分享到：https://github.com/heavenwing/JavaRunOnSf。

為了減少源代碼庫(kù)的大小，相關(guān)jar文件和tomcat，我并沒(méi)有上傳，請(qǐng)自行下載補(bǔ)充。