Что такое .NET Aspire?

• 7 мин

Облачные экосистемы, такие как Microsoft Azure и Amazon Web Services (AWS), глубоко внедрены в ИТ-отрасль и популярные решения для размещения веб-приложений и веб-служб. Скорее всего, система размещения облака — это выбор по умолчанию для ваших приложений. Таким образом, необходимо убедиться, что созданные приложения предназначены для получения максимальной выгоды от них.

Облачное приложение — это приложение, которое вы специально разрабатываете для запуска в облаке. Приложения часто демонстрируют определенные архитектурные шаблоны, чтобы обеспечить оптимальную производительность, масштабируемость и надежность.

Представьте, что вы работаете на открытом воздухе одежды и оборудования компании. Совет просит вас разработать новое веб-приложение eShop для основного клиентского сайта компании. Ваша команда знакома с моделью микрослужб, и вы хотите знать, может ли платформа .NET Aspire упростить проект.

В этом уроке вы узнаете больше об облачных архитектурах и увидите проблемы, которые могут быть вовлечены в их создание. Вы также видите, как .NET Aspire может решить эти проблемы.

Что такое ориентированное на облако приложение?

Облачное приложение — это приложение, которое разработано для оптимального использования облачных инфраструктур для обеспечения оптимальной производительности, доступности и устойчивости. Существует шесть основных принципов архитектуры программного обеспечения на основе облака:

• Облачная инфраструктура. Облачные приложения развертываются в облачных решениях размещения, а не в локальных фермах серверов.
• Микрослужбы. Облачные приложения реализуются как набор микрослужб, каждый из которых реализует небольшую часть бизнес-функций.
• Контейнеры. Микрослужбы и другие части приложения разрабатываются и развертываются в контейнерах для обеспечения согласованной среды выполнения.
• Резервное копирование служб. Вспомогательные ресурсы, такие как базы данных и службы кэширования, можно использовать для предоставления общих функций микрослужб.
• Современный дизайн. Облачные приложения соответствуют методологии двенадцатифакторных приложений, которая включает такие принципы, как непрерывная интеграция и непрерывное развертывание (CI/CD), удаление, привязка портов и т. д.
• Автоматизация. Облачные приложения используют инфраструктуру как код (IaC) для автоматизации подготовки и развертывания платформы.

Для обеспечения гибкости облачное приложение состоит из набора микрослужб. Каждая микрослужба:

• Реализует одну часть полной функциональности.
• Выполняется в собственном процессе и изолирован от других, часто в выделенном контейнере.
• Создается отдельной командой.
• Взаимодействует с другими, но слабо связан.

Каждая команда выбирает языки и технологии, которые они предпочитают реализовать свою микрослужбу. Каждая микрослужба развертывается и масштабируется независимо от других.

На следующей схеме показаны различия между традиционным монолитным веб-приложением и веб-приложением, состоящим из микрослужб.

Облачные приложения могут реализовать множество преимуществ для вашего бизнеса. Например:

• Размещая приложение в облаке, вам не нужно создавать и поддерживать инфраструктуру, например серверы размещения, операционные системы и вспомогательные службы самостоятельно.
• Так как каждая микрослужба разрабатывается независимо, вы можете непрерывно развертывать новые функции в них, не ожидая других команд или основных вех версий.
• Так как каждая микрослужба выполняется в одном или нескольких контейнерах, вы знаете, что среда одинакова во всех тестовых, промежуточных и рабочих средах.
• Так как вы можете использовать систему оркестрации контейнеров, например Kubernetes, можно быстро развертывать дополнительные экземпляры для реагирования на растущий спрос.

Проблемы, представленные облачными приложениями

Облачное приложение, состоящее из нескольких микрослужб и с множеством функций, может стать сложным и представлять проблемы, которые не возникают с монолитными приложениями. Например:

• Определение приложения. Если документирование не ведется тщательно, разработчикам может быть трудно понять, какие интеграции составляют полноценное приложение, ориентированное на использование облачных технологий.
• Коммуникация. Каждой микрослужбе может потребоваться обмен сообщениями или данными с другими микрослужбами, чтобы сформулировать ответ на запрос пользователя. Хотя вы должны обеспечить такое взаимодействие, необходимо сделать это так, чтобы микрослужбы не были тесно связаны друг с другом. Кроме того, требуется взаимодействие, чтобы оставаться надежным в периоды высокого спроса или во время сбоев служб.
• Устойчивость. Служба размещения не может быть доступна на 100 %. В редких случаях, когда микрослужба недоступна, необходимо убедиться, что приложение обрабатывает сбои надежно и сохраняет запросы до тех пор, пока служба не возвращается.
• Распределенные данные. Каждая микрослужба реализует собственный уровень хранения данных и может не использовать тот же сервер базы данных, что и другие. Необходимо учитывать, как запрашивать данные из нескольких микрослужб и как реализовать транзакции.
• Секреты Если приложение обрабатывает любые конфиденциальные данные, каждая микрослужба должна пройти проверку подлинности каждого запроса, который он получает, прежде чем возвращать ответ. Часто секреты, такие как асимметричные и симметричные ключи шифрования, используются для защиты данных и положительной идентификации пользователей и микрослужб. Необходимо учитывать, как эти секреты хранятся и обмениваются в облачном приложении.
• Подключение разработчика. Новые разработчики должны иметь возможность быстро понять архитектуру приложения и как работать с ним. Необходимо убедиться, что новые разработчики могут ускорить работу без большого количества знаний о нескольких доменах или локальной настройке.

В последнее время разработка облачных приложений получила популярность, но проблемы, такие как те, в этом разделе, препятствуют некоторым командам принять этот шаблон. Например, .NET имеет все функции, необходимые для решения этих проблем, но решения могут потребовать значительных инвестиций в обучение и пользовательский код.

Что такое .NET Aspire?

.NET Aspire — это новый облачный стек, созданный для .NET, который позволяет разработчикам быстро и легко создавать облачные приложения. Давайте рассмотрим функции .NET Aspire, которые решают проблемы, которые мы изложили.

Оркестрация

Микрослужбы и их слабо связанной природы повышают гибкость развернутого приложения, но могут усложнять настройку. Список служб, составляющих приложение, может стать неясным, и конечная точка, в которой доступна микрослужба, может быть трудно определить. .NET Aspire предоставляет функции оркестрации, чтобы:

• Вы можете четко указать для всех команд проекты .NET, контейнеры, исполняемые файлы и облачные ресурсы, составляющие приложение.
• Микрослужбы могут автоматически обнаруживать конечные точки для всех интеграции приложения. .NET Aspire выполняет обнаружение этой службы, управляя строка подключения и внедряя их в микрослужбы, где это необходимо.

При создании решения .NET Aspire вы увидите новый проект в решении с именем <SolutionName>. AppHost. Этот проект реализует оркестрацию для приложения, и вы должны убедиться, что это начальный проект для решения.

Интеграции

Микрослужбы обычно имеют функциональные требования к сложным службам резервного копирования, которые лежат в основе их функций. Например:

• Хранилище данных. Чтобы сохранить данные для поддержки каталогов продуктов, корзины покупок, магазинов удостоверений и других функций, микрослужбы должны хранить данные в структурированных или полуструктурированных хранилищах.
• Кэширование. Чтобы повысить производительность, микрослужбы могут хранить частичные или полные ответы в кэше, чтобы последующие аналогичные запросы могли быть удовлетворены быстрее.
• (Проекты разработки с открытым кодом в .NET). Слабо связанные микрослужбы должны взаимодействовать друг с другом, и вы должны убедиться, что эта связь надежна даже в том случае, если трафик является высоким или сетевым состоянием является сложным. Служба, которая помещает в очередь и распределяет сообщения от отправителей получателям, является общим требованием.

В .NET Aspire легко реализовать эти службы поддержки в каждой микрослужбе, так как стек включает интеграции .NET Aspire. Каждая интеграция — это пакет NuGet, который можно добавить в решение и реализует стандартный интерфейс в службу резервного копирования. Этот стандартный интерфейс гарантирует, что микрослужба подключается к своим службам резервного копирования последовательно и без проблем.

Встроенные интеграции .NET Aspire включают:

• Интеграция хранилища данных, например для PostgreSQL, Базы данных SQL, Azure Cosmos DB и MongoDB.
• Кэширование интеграции, например интеграция Redis.
• Интеграции с системами обмена сообщениями, такими как RabbitMQ и Azure Service Bus.

Средства

.NET Aspire также добавляет средства, доступные разработчикам в Visual Studio. Например:

• Новые шаблоны проектов позволяют создавать решения .NET Aspire с помощью нескольких шагов мастера.
• Панель мониторинга .NET Aspire — это веб-интерфейс, который отображается при запуске решения из Visual Studio. На этой панели мониторинга отображаются все микрослужбы и службы резервного копирования для приложения, и их можно вызвать для тестирования. В нем также показаны средства мониторинга и производительности.
• Отображаются дополнительные пункты меню, которые можно использовать для добавления интеграции .NET Aspire, регистрации проекта для поддержки оркестратора .NET Aspire или выполнения других задач.

Подробнее

• Что такое Cloud Native?
• Обзор .NET Aspire