背景

Spring Cloud 與 K8S 對比

Spring Cloud vs Istio

Spring Boot + K8S

Service Mesh的價值

背景

過去，我們運維著“能做一切”的大型單體應(yīng)用程序。這是一種將產(chǎn)品推向市場的很好的方式，因為剛開始我們也只需要讓我們的第一個應(yīng)用上線。而且我們總是可以回頭再來改進(jìn)它的。部署一個大應(yīng)用總是比構(gòu)建和部署多個小塊要容易。

集中式：

集中式

集群：

集群

分布式：

分布式

分布式和集中式會配合使用。

我們在搭建網(wǎng)站的時候，為了及時響應(yīng)用戶的請求，尤其是高并發(fā)請求的時候，我們需要搭建分布式集群來處理請求。我們一個服務(wù)器的處理能力是有限的。如果用我們一臺設(shè)備當(dāng)作服務(wù)器，那么當(dāng)并發(fā)量比較大的時候，同一時間達(dá)到上百的訪問量。那服務(wù)器就宕機(jī)了。然后只能重啟服務(wù)器，當(dāng)出現(xiàn)高并發(fā)訪問的時候，就又會宕機(jī)。所以我們需要更多的服務(wù)器來并行工作，處理用戶的請求。那么問題來了，我們服務(wù)器運行的時候，怎么分發(fā)大量的請求給不同的服務(wù)器呢？一般會采用(1apache+nTomcat)或者服務(wù)器模式來分發(fā)并處理請求。或者采用nginx分發(fā)請求。

微服務(wù)是運行在自己的進(jìn)程中的可獨立部署的服務(wù)套件。他們通常使用 HTTP 資源進(jìn)行通信，每個服務(wù)通常負(fù)責(zé)整個應(yīng)用中的某一個單一的領(lǐng)域。在流行的電子商務(wù)目錄例子中，你可以有一個商品條目服務(wù)，一個審核服務(wù)和一個評價服務(wù)，每個都只專注一個領(lǐng)域。

用這種方法讓多語言服務(wù)（使用不同語言編寫的服務(wù)）也成為可能，這樣我們就可以讓 Java/C++ 服務(wù)執(zhí)行更多的計算密集型工作，讓 Rails / Node.js 服務(wù)更多來支持前端應(yīng)用等等。

微服務(wù)會成為大規(guī)模分布式應(yīng)用的主流架構(gòu)。任何復(fù)雜的工程問題都會歸結(jié)為devide and conquer（分而治之），意思就是就是把一個復(fù)雜的問題分成兩個或更多的相同或相似的子問題，再把子問題分成更小的子問題……直到最后子問題可以簡單的直接求解，原問題的解即子問題的解的合并。微服務(wù)本質(zhì)是對服務(wù)的拆分，與工程領(lǐng)域慣用的“分而治之”的思路是一致的。

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視頻教程：https://doc.iocoder.cn/video/

Spring Cloud 與 K8S 對比

兩個平臺 Spring Cloud 和 Kubernetes 非常不同并且它們之間沒有直接的相同特征。

Spring Cloud 與 K8S 對比

?兩種架構(gòu)處理了不同范圍的MSA障礙，并且它們從根本上用了不同的方法。Spring Cloud方法是試圖解決在JVM中每個MSA挑戰(zhàn)，然而Kubernetes方法是試圖讓問題消失，為開發(fā)者在平臺層解決。Spring Cloud在JVM中非常強(qiáng)大，Kubernetes管理那些JVM很強(qiáng)大。同樣的，它就像一個自然發(fā)展，結(jié)合兩種工具并且從兩個項目中最好的部分受益。?

可以看到，里面差不多一半關(guān)注點是和運維相關(guān)的。這么看來，似乎拿spring cloud和kubernetes比較有點不公平，spring cloud只是一個開發(fā)框架，對于應(yīng)用如何部署和調(diào)度是無能為力的，而kubernetes是一個運維平臺。也許用spring cloud+cloud foundry去和kubernetes比較才更加合理，但需要注意的是，即使加入了cloud foundry的paas能力，spring cloud仍然是“侵入式”的且語言相關(guān)，而kubernetes是“非侵入式”的且語言無關(guān)。

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Spring Cloud vs Istio

Spring Cloud vs Istio

?這里面哪些內(nèi)容是我們可以拿掉或者說基于 Service Mesh（以 Istio 為例）能力去做的？分析下來，可以替換的組件包括網(wǎng)關(guān)（gateway 或者 Zuul，由Ingress gateway 或者 egress 替換），熔斷器（hystrix，由SideCar替換），注冊中心（Eureka及Eureka client，由Polit，SideCar 替換），負(fù)責(zé)均衡（Ribbon，由SideCar 替換），鏈路跟蹤及其客戶端（Pinpoint 及 Pinpoint client，由 SideCar 及Mixer替換）。這是我們在 Spring Cloud 解析中需要完成的目標(biāo)：即確定需要刪除或者替換的支撐模塊。?

Spring Cloud vs Istio

可以說，spring cloud關(guān)注的功能是kubernetes的一個子集。

可以看出，兩邊的解決方案都是比較完整的。kubernetes這邊，在Istio還沒出來以前，其實只能提供最基礎(chǔ)的服務(wù)注冊、服務(wù)發(fā)現(xiàn)能力（service只是一個4層的轉(zhuǎn)發(fā)代理），istio出來以后，具有了相對完整的微服務(wù)能力。而spring cloud這邊，除了發(fā)布、調(diào)度、自愈這些運維平臺的功能，其他的功能也支持的比較全面。相對而言，云廠商會更喜歡kubernetes的方案，原因就是三個字：非侵入。平臺能力與應(yīng)用層的解耦，使得云廠商可以非常方便的升級、維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施而不需要去關(guān)心應(yīng)用的情況，這也是我比較看好service mesh這類技術(shù)前景的原因。

Spring Boot + K8S

如果不用 Spring Cloud，那就是使用 Spring Boot + K8S。

Spring Boot + K8S

這里就需要介紹一個項目，Spring Cloud Kubernetes，作用是把kubernetes中的服務(wù)模型映射到Spring Cloud的服務(wù)模型中，以使用Spring Cloud的那些原生sdk在kubernetes中實現(xiàn)服務(wù)治理。具體來說，就是把k8s中的services對應(yīng)到Spring Cloud中的services，k8s中的endpoints對應(yīng)到Spring Cloud的instances。這樣通過標(biāo)準(zhǔn)的Spring Cloud api就可以對接k8的服務(wù)治理體系。

老實說，個人認(rèn)為這個項目的意義并不是很大，畢竟都上k8了，k8本身已經(jīng)有了比較完善的微服務(wù)能力（有注冊中心、配置中心、負(fù)載均衡能力），應(yīng)用之間直接可以互相調(diào)用，應(yīng)用完全無感知，你再通過sdk去調(diào)用，有點多此一舉的感覺。而且現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)的是語言非侵入，Spring Cloud一個很大的限制是只支持java語言（甚至比較老的j2ee應(yīng)用都不支持，只支持Spring Boot應(yīng)用）。所以我個人感覺，這個項目，在具體業(yè)務(wù)服務(wù)層面，使用的范圍非常有限。

借助于Spring Cloud Kubernetes項目，zuul可以以一種無侵入的方式提供api網(wǎng)關(guān)的能力，應(yīng)用完全不需要做任何改造，并且網(wǎng)關(guān)是可插拔的，將來可以用其他網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品靈活替換，整體耦合程度非常低。得益于k8的service能力，zuul甚至支持異構(gòu)應(yīng)用的接入，這是Spring Cloud體系所不具備的。而本身基于java開發(fā)，使得java程序員可以方便的基于zuul開發(fā)各種功能復(fù)雜的filter，而不需要去學(xué)習(xí)go或者openresty這樣不太熟悉的語言。

Service Mesh的價值

無論是單體應(yīng)用，還是分布式應(yīng)用，都可以建立在Service Mesh上，mesh上的sidecar支撐了所有的上層應(yīng)用，業(yè)務(wù)開發(fā)者無須關(guān)心底層構(gòu)成，可以用Java，也可以用Go等語言完成自己的業(yè)務(wù)開發(fā)。

當(dāng)微服務(wù)架構(gòu)體系越來越復(fù)雜的時候，需要將“業(yè)務(wù)服務(wù)”和“基礎(chǔ)設(shè)施”解耦，將一個微服務(wù)進(jìn)程一分為二：

Service Mesh的價值

為什么代理會叫sidecar proxy？

看了上圖就容易懂了，biz和proxy相生相伴，就像摩托車(motor)與旁邊的車廂(sidecar)。未來，sidecar和proxy就指微服務(wù)進(jìn)程解耦成兩個進(jìn)程之后，提供基礎(chǔ)能力的那個代理進(jìn)程。

Istio的理論概念是Service Mesh（服務(wù)網(wǎng)絡(luò)），我們不必糾結(jié)于概念實際也是微服務(wù)的一種落地形式有點類似上面的SideCar模式，它的主要思想是關(guān)注點分離，即不像SpringCloud一樣交給研發(fā)來做，也不集成到k8s中產(chǎn)生職責(zé)混亂，Istio是通過為服務(wù)配 Agent代理來提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)截均衡、限流、鏈路跟蹤、鑒權(quán)等微服務(wù)治理手段。

Istio開始就是與k8s結(jié)合設(shè)計的，Istio結(jié)合k8s可以牛逼的落地微服務(wù)架構(gòu)。

istio 超越 spring cloud和dubbo 等傳統(tǒng)開發(fā)框架之處, 就在于不僅僅帶來了遠(yuǎn)超這些框架所能提供的功能, 而且也不需要應(yīng)用程序為此做大量的改動, 開發(fā)人員也不必為上面的功能實現(xiàn)進(jìn)行大量的知識儲備.

但結(jié)論是不是 spring cloud 能做到的，k8s + istio 也能做到？甚至更好？

審核編輯：湯梓紅