如何将上亿人持续使用的电信IT平台架构，从单套式架构转移到微服务架构，美国电信巨头Verizon只花了60天，关键就是靠容器技术实现平移搬迁策略
Verizon采取工作负载平移（Lift and Shift）策略，来进行IT架构大翻新。先将系统元件利用容器打包，部署在PaaS平台上执行，让档案及外部整合介面继续在旧有平台上执行。图片来源／Verizon
早在15年前，Verizon就已经开始着手数位转型，瞄准改善通话品质以及语音服务。这家在2016年营收1，260亿美元、全美国使用人数1.14亿人的美国电信巨头Verizon，很早就开始翻新IT架构，采用现代化IT技术，来取代旧有的大型主机架构。
对Verizon，现代化IT架构有4大优点。第一是应用程式部署频率增加，更能顺应市场变化。再者，当系统停摆之时，恢复正常运作的速度也更快。第三是更新、翻修系统时，可减少失败的次数，最后一项好处是缩短应用程式交付时间。IT架构能更有弹性，开发人员可以实验新功能，也为转型奠定基础。
不过，要撑起超过1亿人电信服务的IT架构，改变何尝简单，可预期的是投入大笔时间及金钱，却无法预料随之而来的风险及实际效益。即使如此，Verizon仍决定再一次翻新资讯架构，将这个花了十多年打造的单套式（Monolithic）应用程式IT架构，转移至微服务架构。
Verizon数位基础架构资深经理Malik Sayed解释，Verizon决定从入口服务搜寻服务VZSearch开始，作为导入微服务的切入点。虽然VZSearch只是一个基础搜寻服务，但是对旗下用户体验却有相当重要影响，「不希望用户因为搜寻功能无法满足其需求而联络客服人员。」
这个搜寻应用程式就像许多传统应用程式，不仅是单套式架构，也建置在封闭商用软体平台上运作。Malik Sayed表示，既有平台为营运带来了三大挑战。第一挑战是应用程式环境被绑死，即使现在已经许多企业开始使用DevOps、敏捷开发，该功能的开发人员还是得靠瀑布式开发流程，「这也让Verizon的开发流程很难导入自动化。」他表示。
再者是难以利用云端带来的便利，Malik Sayed表示，许多老旧应用程式都有各自的固定IP位址，不能享受随需水平扩充功能外，想要更新应用程式也很困难，「开发者必须将所有环境组态都调整为一致。」最后是应用程式架构在封闭平台所带来的封闭性，让架构转型成云端原生应用的任务经常碰壁。
Verizon决定从入口服务搜寻服务VZSearch开始，作为导入微服务的切入点，肩负将这个应用程式现代化任务的Verizon数位基础架构资深经理Malik Sayed表示，在系统架构翻修上，考虑成本及时间权衡，Verzion决定导入工作负载平移的革新策略，将此应用程式划分成各个微服务，打包成容器后在OpenShift上执行。
靠容器解决软体相依性，并改善硬体使用效率
也因此，肩负这个应用程式现代化任务的Malik Sayed，有许多重要目标得完成。首先是减轻各软体相依性，靠容器技术将各应用程式可独自运作，「在搬迁到云端时，不要花费过多时间重新撰写程式码。」再者是加速开发流程的进行。除了快速建立开发、正式环境，导入CI/CD工作流程，还要让打造自助式IT服务，增加开发人员的工作效率。
同时还要改善资源使用效率，「正式环境80％时间都处于最小使用量，浪费许多硬体资源，这是个严重的问题。」
最后则是大幅度引入开源技术，避免Verizon被特定厂商所绑死，降低应用程式与基础架构相依性，加速应用程式在公有云、私有云间的搬迁作业。
3种架构转换方式，Verizon选择平移策略
在系统架构翻修上，Verizon总共考虑过3种策略。第一种是将工作负载平移（Lift and Shift）到新平台运作，将系统元件利用容器打包，部署在PaaS平台上执行，让档案及外部整合介面继续在旧有平台上执行。第一种策略的优点在于，以不大型变动为前提下，让各个系统也能独立进行部署。
第二个策略则是将现有系统重构（Refactoring），不更动旧有系统，而是靠额外实作的应用程式层补足新功能。但Verizon分析，老旧系统很难进行些微更动，部分元件修改就会影响到系统整体架构。最后则是整套系统重新开发，舍弃掉旧功能，所有系统介面都得重写。但此做法最大的问题在于，新平台将不再获得任何技术支援，而开发人员过去累积的能力等同归零。同时这个策略，也会耗费最多金钱及时间。
考虑成本及时间权衡下，Verzion决定导入工作负载平移的革新策略，将此应用程式划分成各个微服务，打包成容器后在OpenShift上执行。
而此搜寻应用程式VZSearch重新架构成微服务的过程，可以细分成3个关键步骤。首先，开发团队要将既有的应用程式分别拆开，将其转换成Docker容器以及Dockerfile。Verizon认为，这个步骤耗费最多功夫，必须大量花费时间，重新定义容器映像档每层的内容，重头开始替每个系统元件开发专属的Dockerfile。
将应用程式划分之后，就是一一部署至OpenShift平台之上。值得注意的是，每一个应用程式节点都部署了一个专属容器。Verizon解释，位在导入新技术的初期，必须让内部人员了解运行容器的优点，「藉此加速业务的交付速度。」最后一个步骤，就是让Docker映像档，转换成相容OpenShift Pod的格式。在此，Verizon的作法是使用OpenShift提供的通用模板进行编写，「让模板在专案开发中可被重复利用。」
靠容器实现自助式IT，部署时间从周缩短到秒
虽然Verizon的微服务架构从这个基本的搜寻功能起头，总共花费了2个月时间重新架构，不过Malik Sayed认为，它的确达到最初所规画的目标。他表示，划分各个系统元件部署在Docker容器中执行，「带来最大的好处是可以随需建置系统环境。」另外，开发者也可以使用自助服务，大幅降低基础架构的建立时间。Malik Sayed表示，在传统应用程式环境中，光是申请基础架构，到最后完成建置，就必须花上1个礼拜至1个月，「现在只需要轻松点几个按键，就能完成容器基础架构建置，这才是真正的随需扩充。」
同时，将系统切割成各独立运作的微服务后，也直接减低Verizon维持基础架构运作的成本。在白天时，基础架构需要调配更多资源应付系统请求，反之，夜晚时只需要部分伺服器就足够，「水平扩充功能直接对营运成本产生影响。」Malik Sayed表示。最后则是利用容器技术，让Verizon可以免除被特定厂商绑定的风险，「容器让我们可以跨云运作。」
在Verizon踏入微服务架构的过程中，其中两个关键是将系统划分成各子系统，并且利用容器打包，再者是利用外部厂商PaaS解决方案执行容器，达到跨云运作。Verizon表示，面对相异环境及应用程式，导入容器化都不是件容易的事，「它有很多好处，但最初导入仍相当是困难。」
