【電信業微服務實例：Verizon】億級電信用戶平臺大翻新，60天靠容器加速重建自助IT新架構

早在15年前，Verizon就已經開始著手數位轉型，瞄準改善通話品質以及語音服務。這家在2016年營收1,260億美元、全美國使用人數1.14億人的美國電信巨頭Verizon，很早就開始翻新IT架構，採用現代化IT技術，來取代舊有的大型主機架構。

對Verizon，現代化IT架構有4大優點。第一是應用程式部署頻率增加，更能順應市場變化。再者，當系統停擺之時，恢復正常運作的速度也更快。第三是更新、翻修系統時，可減少失敗的次數，最後一項好處是縮短應用程式交付時間。IT架構能更有彈性，開發人員可以實驗新功能，也為轉型奠定基礎。

不過，要撐起超過1億人電信服務的IT架構，改變何嘗簡單，可預期的是投入大筆時間及金錢，卻無法預料隨之而來的風險及實際效益。即使如此，Verizon仍決定再一次翻新資訊架構，將這個花了十多年打造的單套式（Monolithic）應用程式IT架構，轉移至微服務架構。

Verizon數位基礎架構資深經理Malik Sayed解釋，Verizon決定從入口服務搜尋服務VZSearch開始，作為導入微服務的切入點。雖然VZSearch只是一個基礎搜尋服務，但是對旗下用戶體驗卻有相當重要影響，「不希望用戶因為搜尋功能無法滿足其需求而聯絡客服人員。」

這個搜尋應用程式就像許多傳統應用程式，不僅是單套式架構，也建置在封閉商用軟體平臺上運作。Malik Sayed表示，既有平臺為營運帶來了三大挑戰。第一挑戰是應用程式環境被綁死，即使現在已經許多企業開始使用DevOps、敏捷開發，該功能的開發人員還是得靠瀑布式開發流程，「這也讓Verizon的開發流程很難導入自動化。」他表示。

再者是難以利用雲端帶來的便利，Malik Sayed表示，許多老舊應用程式都有各自的固定IP位址，不能享受隨需水平擴充功能外，想要更新應用程式也很困難，「開發者必須將所有環境組態都調整為一致。」最後是應用程式架構在封閉平臺所帶來的封閉性，讓架構轉型成雲端原生應用的任務經常碰壁。

圖片來源_iThome

Verizon決定從入口服務搜尋服務VZSearch開始，作為導入微服務的切入點，肩負將這個應用程式現代化任務的Verizon數位基礎架構資深經理Malik Sayed表示，在系統架構翻修上，考慮成本及時間權衡，Verzion決定導入工作負載平移的革新策略，將此應用程式劃分成各個微服務，打包成容器後在OpenShift上執行。

靠容器解決軟體相依性，並改善硬體使用效率

也因此，肩負這個應用程式現代化任務的Malik Sayed，有許多重要目標得完成。首先是減輕各軟體相依性，靠容器技術將各應用程式可獨自運作，「在搬遷到雲端時，不要花費過多時間重新撰寫程式碼。」再者是加速開發流程的進行。除了快速建立開發、正式環境，導入CI/CD工作流程，還要讓打造自助式IT服務，增加開發人員的工作效率。

同時還要改善資源使用效率，「正式環境80％時間都處於最小使用量，浪費許多硬體資源，這是個嚴重的問題。」

最後則是大幅度引入開源技術，避免Verizon被特定廠商所綁死，降低應用程式與基礎架構相依性，加速應用程式在公有雲、私有雲間的搬遷作業。

3種架構轉換方式，Verizon選擇平移策略

在系統架構翻修上，Verizon總共考慮過3種策略。第一種是將工作負載平移（Lift and Shift）到新平臺運作，將系統元件利用容器打包，部署在PaaS平臺上執行，讓檔案及外部整合介面繼續在舊有平臺上執行。第一種策略的優點在於，以不大型變動為前提下，讓各個系統也能獨立進行部署。

第二個策略則是將現有系統重構（Refactoring），不更動舊有系統，而是靠額外實作的應用程式層補足新功能。但Verizon分析，老舊系統很難進行些微更動，部分元件修改就會影響到系統整體架構。最後則是整套系統重新開發，捨棄掉舊功能，所有系統介面都得重寫。但此做法最大的問題在於，新平臺將不再獲得任何技術支援，而開發人員過去累積的能力等同歸零。同時這個策略，也會耗費最多金錢及時間。

考慮成本及時間權衡下，Verzion決定導入工作負載平移的革新策略，將此應用程式劃分成各個微服務，打包成容器後在OpenShift上執行。

而此搜尋應用程式VZSearch重新架構成微服務的過程，可以細分成3個關鍵步驟。首先，開發團隊要將既有的應用程式分別拆開，將其轉換成Docker容器以及Dockerfile。Verizon認為，這個步驟耗費最多功夫，必須大量花費時間，重新定義容器映像檔每層的內容，重頭開始替每個系統元件開發專屬的Dockerfile。

將應用程式劃分之後，就是一一部署至OpenShift平臺之上。值得注意的是，每一個應用程式節點都部署了一個專屬容器。Verizon解釋，位在導入新技術的初期，必須讓內部人員了解運行容器的優點，「藉此加速業務的交付速度。」最後一個步驟，就是讓Docker映像檔，轉換成相容OpenShift Pod的格式。在此，Verizon的作法是使用OpenShift提供的通用模板進行編寫，「讓模板在專案開發中可被重複利用。」

靠容器實現自助式IT，部署時間從周縮短到秒

雖然Verizon的微服務架構從這個基本的搜尋功能起頭，總共花費了2個月時間重新架構，不過Malik Sayed認為，它的確達到最初所規畫的目標。他表示，劃分各個系統元件部署在Docker容器中執行，「帶來最大的好處是可以隨需建置系統環境。」另外，開發者也可以使用自助服務，大幅降低基礎架構的建立時間。Malik Sayed表示，在傳統應用程式環境中，光是申請基礎架構，到最後完成建置，就必須花上1個禮拜至1個月，「現在只需要輕鬆點幾個按鍵，就能完成容器基礎架構建置，這才是真正的隨需擴充。」

同時，將系統切割成各獨立運作的微服務後，也直接減低Verizon維持基礎架構運作的成本。在白天時，基礎架構需要調配更多資源應付系統請求，反之，夜晚時只需要部分伺服器就足夠，「水平擴充功能直接對營運成本產生影響。」Malik Sayed表示。最後則是利用容器技術，讓Verizon可以免除被特定廠商綁定的風險，「容器讓我們可以跨雲運作。」

在Verizon踏入微服務架構的過程中，其中兩個關鍵是將系統劃分成各子系統，並且利用容器打包，再者是利用外部廠商PaaS解決方案執行容器，達到跨雲運作。Verizon表示，面對相異環境及應用程式，導入容器化都不是件容易的事，「它有很多好處，但最初導入仍相當是困難。」