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概述

分布式应用程序运行时介绍

Dapr 是一个可移植的、事件驱动的运行时,它使任何开发人员能够轻松构建出弹性的、无状态和有状态的应用程序,并可运行在云平台或边缘计算中,它同时也支持多种编程语言和开发框架。

任何语言,任何框架,任何地方

如今,我们正经历着上云浪潮。 开发人员习惯于 Web + 数据库应用架构(例如经典 3 层设计),但对天然支持分布式的微服务应用架构却感觉陌生。 成为分布式系统专家很难,并且你也不需要这么做。 开发人员希望专注于业务逻辑,同时希望平台为其提供可伸缩的、弹性的、可维护的和云原生架构的其他功能。

这就是Dapr所要解决的。 Dapr 将构建微服务应用的 最佳实践 设计成开放、独立和模块化的方式,让你能够选择的任意开发语言和框架构建可移植应用程序。 每个构建块都是完全独立的,您可以采用其中一个、多个或全部来构建你的应用。

此外,Dapr 是和平台无关的,这意味着您可以在本地、Kubernetes 群集或者其它集成 Dapr 的托管环境中运行应用程序。 这使得您能够在云平台和边缘计算中运行微服务应用。

使用 Dapr,您可以使用任何语言、任何框架轻松构建微服务应用,并运行在任何地方。

云平台和边缘计算的微服务构建块

在设计微服务应用时,需要考虑很多因素。 Dapr 在构建微服务应用时为常见功能提供了最佳实践,开发人员可以使用标准方式然后部署到任何环境。 Dapr 通过提供分布式构建块来实现此目的。

每个构建块都是独立的,这意味着您可以采用其中一个或多个或全部来构建应用。 目前,可用的构建块如下:

构建块 说明
服务调用 跨服务调用允许进行远程方法调用(包括重试),不管处于任何位置,只需该服务托管于受支持的环境即可。
状态管理 独立的状态管理,使用键/值对作为存储机制,可以轻松的使长时运行、高可用的有状态服务和无状态服务共同运行在您的应用程序中。 状态存储是可插拔的,目前支持使用Azure CosmosDB、 Azure SQL Server、 PostgreSQL,、AWS DynamoDB、Redis 作为状态存储介质。
发布订阅 发布事件和订阅主题。 Dapr 提供至少一次消息传递保证。
资源绑定 Dapr的Bindings是建立在事件驱动架构的基础之上的。通过建立触发器与资源的绑定,可以从任何外部源(例如数据库,队列,文件系统等)接收和发送事件,而无需借助消息队列,即可实现灵活的业务场景。
Actors 状态和无状态对象的模式,使并发简单,方法和状态封装。 Dapr 在Actor模式中提供了很多功能,包括并发,状态管理,用于 actor 激活/停用的生命周期管理,以及唤醒 actor 的计时器和提醒器。
可观测性 Dapr记录指标,日志,链路以调试和监视Dapr和用户应用的运行状况。 Dapr支持分布式跟踪,其使用W3C跟踪上下文标准和开放式遥测技术,可以轻松地诊断在生产环境中服务间的网络调用,并发送到不同的监视工具。
密钥 Dapr 提供了密钥管理,支持与公有云和本地的Secret存储集成,以供应用检索使用。

Sidecar 架构

Dapr以 sidecar 架构的方式公开其API,可以是容器,也可以是进程,不需要应用代码包含任何 Dapr 运行时代码。 这使得 Dapr 与其他运行时的集成变得容易,在应用逻辑层面做了隔离处理,提高了可扩展性。

托管环境

Dapr可以托管在多个环境中,包括在Windows/Linux/macOS机器上自托管和Kubernetes。

自托管

自托管模式 下,Dapr 运行一个单独的 sidecar 程序,在您的服务代码中可以通过 HTTP 或 gRPC 调用它。 每个运行的服务都有一个 Dapr 运行时进程 (或 sidecar) ,配置为使用状态存储, pub/sub,绑定组件和其他构建块。

您可以使用 Dapr CLI 在本地机器上运行启用了 Dapr 的应用程序。 请使用 入门示例

自托管模式下的 Dapr 架构图

Kubernetes 托管

在托管在容器环境中(如 Kubernetes),Dapr 作为 sidecar 容器运行,和应用程序容器在同一个 pod 中。

在 Kubernetes 中, dapr-sidecar-injectordapr-operator 服务提供一流的集成,以将 Dapr 作为 sidecar 容器启动在与服务容器相同的 pod 中 ,并为在集群中部署的 Dapr 组件提供更新通知。

dapr-sentry 服务是一个认证中心,它允许 Dapr sidecar 实例之间的相互 TLS 进行安全数据加密。 关于 Sentry 服务的更多信息请阅读 安全概述

在 Kubernetes 集群中部署和运行启用 Dapr 的应用程序非常简单,只需向 deployment 方案添加一些注解。 访问 Kubernetes 文档上的 Dapr

Kubernetes 模式下的 Dapr 架构图

开发者语言 SDK 和框架

Dapr 提供各种 SDK 和框架,便于开始以您喜欢的语言与 Dapr 一起开发。

Dapr SDKs

为了让不同语言使用 Dapr 更加自然,它还包含了 语言特定的 SDK

  • C++
  • Go
  • Java
  • JavaScript
  • Python
  • Rust
  • .NET
  • PHP

这些 SDK 通过特定语言 API 来暴露 Dapr 构建块的功能,而不是调用 http/gRPC API。 这使您能够用您选择的语言编写无状态和状态功能以及 Actors 的组合。 由于这些 SDK 共享 Dapr 运行时,因此您可以获得跨语言 actor 和功能支持。

开发框架

Dapr 可以与任何开发框架集成。 下面是一些已经和 Dapr 集成的。

Web

语言 框架 说明
.NET ASP.NET 带来状态路由控制器,从而完成来自其他应用的 发布/订阅 构建块。 也可以利用 ASP.NET Core gRPC 服务
Java Spring Boot
Python Flask
Javascript Express
PHP 您可以使用 Apache, Nginx, 或 Caddyserver 进行托管

集成和扩展

访问 integrations 页面,了解 Dapr 对各种框架和外部产品的一流支持,包括:

  • Azure Functions runtime
  • Azure Logic Apps runtime
  • Azure API 管理
  • KEDA
  • Visual Studio Code

为运维而设计

Dapr 专为 运维 和安全性而设计。 Dapr sidecar、运行时间、组件和配置都可以轻松、安全地管理和部署,以满足组织的需求。

通过 Dapr CLI 安装的 服务仪表板提供了基于 Web 的 UI ,使您能够查看信息,查看日志以及 Dapr sidecar 的更多内容。

监控工具支持 提供 Dapr 系统服务和sidecar 的更深入的可见性,Dapr 的 可观测性能力 提供了对应用程序的深入了解,例如追踪和度量。