到底誰(shuí)才需要ServiceMesh?

隨著云原生時(shí)代的來(lái)臨，使用微服務(wù)架構(gòu)的朋友們開(kāi)始聽(tīng)到一個(gè)新的技術(shù)名詞——Service Mesh(現(xiàn)在來(lái)說(shuō)已經(jīng)不算新了)。

對(duì)于一項(xiàng)新技術(shù)的學(xué)習(xí)，總歸繞不過(guò)兩個(gè)問(wèn)題：

它是什么? 為什么需要它?

本文將圍繞這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行展開(kāi)，期望對(duì)Service Mesh有一個(gè)綜述性的了解。

最后，引發(fā)一個(gè)核心的思考：

到底誰(shuí)才需要Service Mesh?

1、什么是Service Mesh

Service Mesh 在國(guó)內(nèi)被翻譯「服務(wù)網(wǎng)格」。

目前比較公認(rèn)的是Buoyant公司的CEO William Morgan給出的定義:

Service Mesh是用于處理服務(wù)到服務(wù)通信的專(zhuān)用基礎(chǔ)架構(gòu)層。Cloud Native有著復(fù)雜的服務(wù)拓?fù)?，它?fù)責(zé)可靠地傳遞請(qǐng)求。實(shí)際上，Service Mesh通常作為一組輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)代理實(shí)現(xiàn)，這些代理與應(yīng)用程序代碼部署在一起，應(yīng)用程序無(wú)感知。

這個(gè)定義看起來(lái)有些復(fù)雜，我們抽取其中的關(guān)鍵詞，可能會(huì)更加清晰一些：

服務(wù)到服務(wù)通信的基礎(chǔ)架構(gòu)層(定位) 在復(fù)雜的服務(wù)拓?fù)渲校煽康貍鬟f請(qǐng)求(目標(biāo)) 輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)代理實(shí)現(xiàn)(實(shí)現(xiàn)) 應(yīng)用程序無(wú)感知(特點(diǎn))

從定位、目標(biāo)、特點(diǎn)來(lái)看，我們聯(lián)想到了什么呢?

沒(méi)錯(cuò)，就是 TCP/IP協(xié)議!

對(duì)于云原生下的微服務(wù)，Service Mesh就是等同于 TCP/IP協(xié)議 一樣的基礎(chǔ)設(shè)施，負(fù)責(zé)服務(wù)之間的網(wǎng)絡(luò)調(diào)用、路由管理、限流和監(jiān)控等。

使用了Service Mesh，我們就不需要在應(yīng)用程序編寫(xiě)時(shí)，去關(guān)注服務(wù)間調(diào)用的框架適配、升級(jí)等問(wèn)題，比如Spring Cloud、Dubbo等。就像我們過(guò)去編寫(xiě)應(yīng)用程序時(shí)一樣，基本不會(huì)再關(guān)注TCP/IP這一層的問(wèn)題。

另外，從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)看，這個(gè)輕量級(jí)的網(wǎng)絡(luò)代理實(shí)現(xiàn)，往往以Sidecar(邊車(chē))來(lái)稱(chēng)呼(其實(shí)就是Proxy)。

我們看下Service Mesh的架構(gòu)。

(圖片來(lái)自https://philcalcado.com/2017/08/03/pattern_service_mesh.html)

「服務(wù)網(wǎng)格」分為兩個(gè)核心部分：

數(shù)據(jù)平面。以Sidecar作為數(shù)據(jù)平面節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)用來(lái)說(shuō)完全透明，所有流量進(jìn)出都會(huì)經(jīng)過(guò)Sidecar。 控制平面。集中式的控制平面，提供統(tǒng)一的上層運(yùn)維入口，所有的Sidecar代理組件通過(guò)和控制平面交互進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳呗缘母潞蛦螜C(jī)數(shù)據(jù)的匯報(bào)。 2、為什么需要Service Mesh

一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)生與引入，必然是為了解決已有的問(wèn)題。引入Service Mesh的原因，也是為了解決已有微服務(wù)框架存在的問(wèn)題。

為了更深刻地理解Service Mesh解決的問(wèn)題，我們結(jié)合Phil Cal?ado的文章《Pattern: Service Mesh》，梳理下服務(wù)開(kāi)發(fā)模式和Service Mesh技術(shù)的演化過(guò)程。

1)原始通信時(shí)代 1.0

在原始通信時(shí)代(TCP協(xié)議出現(xiàn)前)，服務(wù)需要自己處理網(wǎng)絡(luò)通信所面臨的丟包、亂序、重試等一系列Flow Control問(wèn)題。所以在業(yè)務(wù)邏輯代碼之外，還需要考慮對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題進(jìn)行處理。

2)原始通信時(shí)代 2.0

為了解決這種業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題，TCP/IP協(xié)議出現(xiàn)，并將這部分Flow Control問(wèn)題“下沉”到操作系統(tǒng)層面。業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)不再需要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題，可以專(zhuān)注于業(yè)務(wù)邏輯開(kāi)發(fā)。

3)微服務(wù)的服務(wù)治理1.0

隨著微服務(wù)架構(gòu)的推廣，單體服務(wù)逐漸向分布式系統(tǒng)發(fā)展，服務(wù)間調(diào)用變得越來(lái)越復(fù)雜。

這時(shí)候，微服務(wù)架構(gòu)下的 “Flow Control”問(wèn)題不斷出現(xiàn)，包括 服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)、限流、熔斷等等。所以，在業(yè)務(wù)邏輯代碼中，我們又需要開(kāi)發(fā)一些模塊解決這類(lèi)業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的問(wèn)題。

4)微服務(wù)的服務(wù)治理2.0 —— 微服務(wù)框架

為了解決微服務(wù)架構(gòu)下的通用通信問(wèn)題，各種微服務(wù)框架開(kāi)始出現(xiàn)，Spring cloud、Dubbo等框架都是為了解決這類(lèi)通用問(wèn)題而產(chǎn)生。

這些框架通過(guò)客戶(hù)端依賴(lài)包的形式，向業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)屏蔽了包括 服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)、限流、熔斷等等處理邏輯，只需要簡(jiǎn)單的配置，就能完成比較健壯的微服務(wù)架構(gòu)。

5)微服務(wù)的服務(wù)治理3.0 —— Service Mesh

微服務(wù)框架雖然能解決通用化的服務(wù)治理問(wèn)題，但是在實(shí)踐中也存在一定的弊端：

客戶(hù)端依賴(lài)包的形式，注定了與開(kāi)發(fā)語(yǔ)言強(qiáng)綁定。比較主流的微服務(wù)框架基本是Java實(shí)現(xiàn)的，如果業(yè)務(wù)架構(gòu)中存在其他語(yǔ)言的服務(wù)，就比較難享受同樣的便利。而針對(duì)不同語(yǔ)言都開(kāi)發(fā)一套微服務(wù)框架，又是比較高成本且難以維護(hù)的事情。被微服務(wù)框架限定了開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，那顯然不是一個(gè)好的事情。 客戶(hù)端依賴(lài)包的形式，注定了業(yè)務(wù)需要關(guān)注依賴(lài)包的升級(jí)與適配。一些復(fù)雜項(xiàng)目依賴(lài)包眾多，經(jīng)常需要處理包沖突的問(wèn)題，令人頭大。同時(shí)，框架庫(kù)的升級(jí)也無(wú)法對(duì)服務(wù)透明，必須推進(jìn)業(yè)務(wù)去完成，業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)同學(xué)和框架維護(hù)同學(xué)都很疲憊，sigh~~

如果能像TCP/IP一樣，將服務(wù)治理“下沉”，徹底與應(yīng)用服務(wù)解耦，那就能解決上述問(wèn)題了。

所以，以Linkerd，Envoy，NginxMesh為代表的Sidecar模式的Service Mesh產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。它們將微服務(wù)通信的通用問(wèn)題，服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)、限流、熔斷、監(jiān)控等功能，單獨(dú)抽出了Sidecar服務(wù)，完全接管了服務(wù)間的網(wǎng)絡(luò)通信，并且獨(dú)立運(yùn)行，與業(yè)務(wù)應(yīng)用徹底解耦。這樣就解決了傳統(tǒng)客戶(hù)端模式微服務(wù)框架的痛點(diǎn)。

而后，istiol為代表的Service Mesh產(chǎn)品，在Sidecar模式之基礎(chǔ)上(istio中的sidecar采用了Envoy)，又引入了統(tǒng)一的控制平面，方便進(jìn)行管理與維護(hù)更新。

至此，相信我們對(duì)“為什么需要Service Mesh”有了深刻的認(rèn)識(shí)，正是基于上述的演進(jìn)歷史，才有了現(xiàn)在的微服務(wù)的服務(wù)治理方案Service Mesh。

3、誰(shuí)需要Service Mesh

既然Service Mesh這么好，是不是可以無(wú)腦上呢?就實(shí)際情況來(lái)看，不是的。

為什么呢?

Service Mesh在服務(wù)治理上，其實(shí)并沒(méi)有更多的“功能性”新特性，比較吸引人的基礎(chǔ)特性包括：

天然的云原生組件 能夠獨(dú)立升級(jí)與演進(jìn) 語(yǔ)言無(wú)關(guān)性

但在一個(gè)相對(duì)成熟的生產(chǎn)環(huán)境中，就目前來(lái)看，無(wú)論是Dubbo、spring cloud 或者是 自研的微服務(wù)框架，都已經(jīng)相對(duì)成熟了，治理能力都比較完善，很少需要去升級(jí)或者擴(kuò)展。

尤其是在服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)的核心功能不變情況下，一些擴(kuò)展升級(jí)基本不需要所有后端服務(wù)都去升級(jí)適配。

那么基于“能夠獨(dú)立升級(jí)與演進(jìn)” 的特性就不是那么有說(shuō)服力了，至少是沒(méi)有那么大的“業(yè)務(wù)價(jià)值”去驅(qū)動(dòng)的。

那么到底誰(shuí)才適合引入Service Mesh?

1)云原生基礎(chǔ)的新企業(yè)(新生產(chǎn)線)

一切從零開(kāi)始，就基于云原生技術(shù)棧的新企業(yè)，是非常適合直接引入Service Mesh的 。

云原生天然的服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)治理、云原生可觀測(cè)，統(tǒng)統(tǒng)圍繞Service Mesh展開(kāi)，業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)將能更好地專(zhuān)注于業(yè)務(wù)迭代，而不再需要關(guān)注這些業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的基礎(chǔ)架構(gòu)的迭代。

當(dāng)然，一些深入了解云原生技術(shù)棧的基礎(chǔ)架構(gòu)維護(hù)者是必不可少的。

2)技術(shù)棧多樣化的成熟企業(yè)

那對(duì)于一個(gè)相對(duì)成熟的企業(yè)來(lái)說(shuō)，微服務(wù)框架、配置中心、全鏈路追蹤系統(tǒng)等，都已經(jīng)比較成熟，治理能力都比較完善，很少需要去升級(jí)或者擴(kuò)展。

因此，要引入Service Mesh，大部分是基于「技術(shù)棧多樣化」的需求。

所謂「技術(shù)棧多樣化」，包括：

業(yè)務(wù)場(chǎng)景特性不同。比如web項(xiàng)目使用Java、后臺(tái)高性能計(jì)算服務(wù)使用go/c++、業(yè)務(wù)請(qǐng)求量波動(dòng)劇烈的業(yè)務(wù)使用Faas、前端微服務(wù)使用nodejs等。 一些特殊的招聘需求。

「技術(shù)棧多樣化」帶來(lái)的復(fù)雜架構(gòu)，給傳統(tǒng)微服務(wù)框架帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，客戶(hù)端模式(語(yǔ)言強(qiáng)綁定)的微服務(wù)框架已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足這樣的復(fù)雜需求了。

因此，在云原生架構(gòu)下，Service Mesh的「語(yǔ)言無(wú)關(guān)性」的特點(diǎn)，給予了異構(gòu)應(yīng)用程序的更多可行性，讓用戶(hù)可以快速的編排出復(fù)雜環(huán)境、復(fù)雜依賴(lài)關(guān)系的應(yīng)用程序。

4.小結(jié)

本文圍繞“什么是Service Mesh”、“為什么需要Service Mesh”兩個(gè)主題，對(duì)ServiceMesh進(jìn)行了綜述性的分享。

最后，根據(jù)生產(chǎn)落地中的實(shí)際情況，思考了真正適合Service Mesh落地的場(chǎng)景。

期望能對(duì)大家有所啟發(fā)。

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