架构演进的两大方向，一个是Serverless，另一个是什么？

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在《沉寂多年，无服务器爆发，其硬核是什么？》一文中，我们就什么是无服务器技术，它是如何发展的，它的优点、缺点是什么，对企业的价值在哪里进行了梳理。本文讲讲Service Mesh。在架构领域，Service Mesh和Serverless一样，是非常重要的一个方向。

这么说吧，掌握了Service Mesh，你就选择了一条未来技术框架的道路。至于这条道路会怎么发展，还要再观察。这篇文章将解释什么是Service Mesh，为什么需要Service Mesh，以及Service Mesh的现状如何。

初识Service Mesh

Service Mesh很新，最早在2016年9月29日由开发Linkerd的Buoyant公司提出。

时间回到2016年10月，Alex Leong开始在Buoyant公司的官方博客中连载一系列关于“A Service Mesh for Kubernetes”的文章。

随着2017年Linkerd加入CNCF，Service Mesh开始大规模出现在各个技术论坛上，Service Mesh在国内被翻译为“服务网格” 。

那么到底什么是Service Mesh呢？目前比较公认的定义是Buoyant的CEO William Morgan在博客中给出的具体描述，如下：

英文原文，滑动查看

现在，Service Mesh逐步发展为一个独立的基础设施层。

在Cloud Native架构下，单个应用程序可能由数百个服务组成；每个服务可能有数千个实例；并且这些实例中的每一个实例都可能处于不断变化的状态，因为它们是由诸如Kubernetes之类的资源调度系统动态调度的。这个世界中的服务通信不仅非常复杂，而且是运行时的普遍行为之一，管理它对于确保端到端的性能和可靠性至关重要。

Sidecar的比喻从何而来？

业内也有类似“Sidecar”的说法。这个概念很形象，就是我们以前在战争影片中看到的那种挎斗车。

在模式库中，Sidecar被这样描述：

将应用程序的组件部署到单独的进程或容器中以提供隔离和封装。这种模式还可以使应用程序由异构组件和技术组成。

这种模式被命名为Sidecar，因为它类似于连接到摩托车的辅助车。在该模式中，辅助车被附加到父应用程序并为应用程序提供支持功能。辅助车也与父应用程序共享相同的生命周期，与父进程一起被创建和推出。

解释了这么多，一句话来说的话，那就是：Service Mesh帮助应用程序在海量服务、复杂的架构和网络中建立稳定的通信机制，业务所有的流量都转发到Service Mesh的代理服务中。

不仅如此，Service Mesh还承担了微服务框架所有的功能，包括服务注册发现、负载均衡、熔断限流、认证鉴权、缓存加速等。不同的是，Service Mesh强调的是通过独立的进程代理的方式，除此之外，还承担了上报日志、监控的责任。Service Mesh架构如下。

轻量、自治促进不断发展

Service Mesh的出现是由微服务架构推动的，随着一个应用被拆分为几百个甚至几万个应用，服务治理面临巨大的挑战。这个时候，微服务框架出现，例如，Finagle、Dubbo、SpringCloud、Netflix OSS等。这些框架都是基于客户端负载均衡直连的方式，此方案的优势是性能高、应用性好，如Spring Cloud。

归根结底，在微服务架构中，我们要解决的问题是，让开发人员感觉不到微服务之间的通信。当服务数量越来越多，升级微服务框架变得越来越复杂的时候，你不可能要求微服务框架一直不变，而且是没有bug的。在技术更新如此之快的年代，就更不可能了。

因此，微服务框架的部分功能开始逐步向服务端移动，希望客户端可以尽量“薄”，但是客户端不可能无限制的“薄”，剩余部分仍然比较“厚”。

因为使用客户端更像一种交付的模式，不容易变更，控制力较差，而Service Mesh则从业务进程集成客户端的方式演进为独立进程的方式，也就是说，原本的客户端变成了一个独立进程。对这个独立进程升级、运维要比绑在一起强得多。

微服务架构更强调去中心化、独立自治、跨语言，但是通常微服务框架限制了这一点，不可能为每种语言都实现一种框架，要么都用一种语言，要么实现多种语言的框架。而Service Mesh通过独立进程的方式进行了隔离，可以低成本实现跨语言。

随着Docker及Kubernetes的崛起，微服务的部署模式开始发生转变，越来越趋向于轻量级，越来越强调隔离自治。每个服务独立占用一个容器，将服务、依赖包、操作系统、监控运维所需的代理打包成一个镜像。这种模式促成了Service Mesh的发展，让Service Mesh实现起来更容易。否则开发人员需要额外维护Service Mesh进程，就非常麻烦了。

主流框架的弊病和优势

目前Service Mesh的框架如雨后春笋般快速涌现，以下几个框架是目前为止被提到次数最多的。

先驱者如Linkerd，被誉为业界第一个Service Mesh项目，但由于很多功能被后续框架所取代，发展有限。现在最流行的是Envoy，它在性能和资源消耗上表现得非常出色，被Istio收编之后，专注于数据平面。最值得注意的是Istio，因为它的背后是Google和IBM。从0.3版本开始支持非Kubernetes平台，并可以独立运行。

当然业内还有其他一些框架，由于暂时没有投入到生产环境，进展有限，可以关注一下，比如Conduit 、nginMesh等。

就拿Istio来说，虽然它的架构思想被很多人认同，功能也很多，但是Istio的问题仍然较多，可用性较差，几乎没有生产级的案例。有点像当初Kubernetes刚刚研发出来的感觉，也许随着技术的不断发展会成为Service Mesh的未来，毕竟当前很多公司都在跟随这个框架。

先谨慎观察未来可期

实际上，如果在一个小公司，Service Mesh的优势并不是十分明显。例如小公司很少会考虑采用多语言，因为多一种语言就意味着要花费额外的精力进行维护，所以到目前为止，大多数公司在后端只使用一两种语言。

另外，微服务框架相对来说比较稳定，就如同Spring Framework一样，不会轻易进行不兼容的升级，只要保持好节奏，问题不会太多。因此，像Netflix这样的公司，基本上还是沿用类似Spring Cloud模式的。

Service Mesh对业务开发人员友好，但是基础设施层的研发会更复杂，需要依赖更多的服务、组件，否则将带来极大的架构、运维复杂度。对于很多公司来说，门槛稍高，且需要投入成本。

百度内部业务也很早就开始了基于Service Mesh思想的微服务实践，并自研了BMesh框架，大大降低了Service Mesh的实施和维护成本，并解决其自身的性能问题。基于这些内部实践，百度智能云CNAP产品目前已经邀测推出了非侵入式微服务解决方案，为客户提供可商用的基于Service Mesh的微服务监控、追踪和治理平台。

目前来看，在没有成熟起来以前，Service Mesh并不具备压倒性的优势。但未来随着微服务的进一步快速普及，Service Mesh作为重要的架构演进方向值得关注。

本文参考资料

百度智能云官网：

https://cloud.baidu.com/product/cnap.html

CNCF官网：

https://www.cncf.io/

《云原生基础架构》，机械工业出版社，2018年9月第一版

《持续演进的Cloud Native 云原生架构下微服务最佳实践》，电子工业出版社，2018年10月第一版

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