下一代微服务!Service Mesh 2018 年度总结

阅读数:7346 2019 年 2 月 19 日

作者团:敖小剑、崔秀龙、单家骏、宋净超、田晓亮、徐蓓、张超盟

前言

在 2017 年年底,在 Service Mesh 刚刚兴起之时,应 InfoQ 的邀请撰写过一篇名为 “Service Mesh 年度总结:群雄逐鹿烽烟起” 的文章,对 2017 年 Service Mesh 的发展做了一次年度回顾。当时正是 Service Mesh 技术方兴未艾,各家产品你争我夺之时,一片欣欣向荣的气象。

时隔一年,江湖风云变幻。再次有幸收到 InfoQ 的邀请,继续进行 Service Mesh 2018 年的年度总结。本次年度总结将由来自聚集国内 ServiceMesh 爱好者的 ServiceMesher 社区 的多位嘉宾共襄盛举,希望能为 Service Mesh 2018 年的发展做一个系统而全面的总结。

备注:为了不重复去年年度总结的内容,我们将直接从 2018 年初开始本次年度总结,如果您想了解 service mesh 在 2018 年前的发展历程,请先参阅 2017 年年度总结。

为了更有成效的完成总结,我们将以问答的方式来让下文中陆续出场的各个 Service Mesh 产品和解决方案提供自己的答案,问题很简单:在 2018 年,做了什么?

考虑到在 2018 年,Service Mesh 在国内大热,有多家公司推出自己的 Service Mesh 产品和方案,因此本次 Servicemesh 2018 年度总结我们将分为国际篇和国内篇。

国际篇

2018 年,Service Mesh 市场的主要竞争者还是 2017 年底的出场的几位重量级选手:Linkerd、Envoy、Istio、Conduit 等。

Istio

首先来看 Istio,这是 Service Mesh 市场当之无愧的头号网红。

2018 年对于 Istio 来说是蓄势待发的一年,这一年 Istio 接连发布了 0.5、0.6、0.7、0.8 和 1.0 版本。

到 2018 年 7 月 31 日 1.0 GA 时,Istio 其实已经陆续开发了近两年。1.0 版本对 Istio 来说是一个重要的里程碑,官方宣称所有的核心功能现在都可以用于生产。1.0 版本的到来也意味着其基本架构和 API 逐渐稳定,那些锐意创新的企业可以开始试用。

我们以 GitHub 上的 star 数量的角度来看一下 Istio 在 2018 年的受欢迎程度,下图显示的是 Istio 的 GitHub star 数量随时间变化曲线。可以看到在 2018 年,Istio 的 star 数量增长了大概一万颗,目前已经接近 15000 颗星,其增长趋势非常平稳。

我们来按照时间顺序回顾一下 2018 年 Istio 的几个重要版本的发布情况,以便对 Istio 这个目前最受关注的 Service Mesh 项目在 2018 年的发展有深入了解:

  • 2018 年 1 月 31 日,Istio 发布 0.5.0 版本:支持 Sidecar 自动注入(需要 Kubernetes 1.9 及以上版本),加强 RBAC 支持,尝试修改通信规则。
  • 2018 年 3 月 1 日,Istio 发布 0.6.0 版本:支持发送自定义 Envoy 配置给 Proxy,支持基于 Redis 的速率限制,容许为检查和报告分别设置 Mixer 集群,提供正式的存活以及就绪检测功能。
  • 2018 年 3 月 29 日,Istio 发布 0.7.0 版本:只包含问题修复和性能提升,没有新的功能。初步支持 v1alpha3 版本的流量管理功能。
  • 2018 年 6 月 1 日,Istio 发布 0.8.0 版本:在之前三个平淡无奇的小版本发布之后,Istio 迎来了 2018 年第一个重大版本 0.8.0,这也是 Istio 第一个 LTS(长期支持)版本,这个版本带来了大量的更新,架构方面也做了很多改进,主要有:v1alpha3 版本的流量管理功能就绪;缺省使用 Envoy 的 ADS API 进行配置发送;新增 Istio Gateway 模型,不再支持 Kubernetes Ingress;支持 Helm 安装;支持按需安装 Mixer 和 Citadel 模块。另外原有的 API 都经过了重构,CRD 的名字全部更改。
  • 2018 年 7 月 31 日,Istio 发布 1.0.0 版本:这是社区期待已久的版本,也是 Istio 的重要里程碑。不过相对 0.8.0 版本,主要是修复错误和提高性能,新功能不多。

进入 2018 年下半年之后,Istio 的开发进度明显放缓,1.1 版本的发布多次推迟,直到 2018 年结束也未能发布(备注:直到本文截稿日的 2019 年 2 月 10 日,Istio 最新的版本是 1.1-snapshot5)。在 1.0 版本发布之后的 6 个月时间,Istio 只是以平均每个月一个 Patch 版本的方式陆续发布了 1.0.1 到 1.0.5 总共 5 个 Patch 版本,这些 Patch 版本都只有错误修复和性能改善,未带来新的特性。

简单总结 Istio 2018 年的发布情况:Istio 在上半年通过 0.5.0/0.6.0/0.7.0 三个小版本陆续进行了小改,在 0.8.0 版本中进行了唯一一次大改,然后年中发布了 2018 年最重要的里程碑 1.0.0 版本,接着是长达 6 个月的修整期,最后带着迟迟未能发布 1.1 版本的小遗憾平淡的结束 2018 年。

与产品演进和版本发布的平淡相比,Istio 在市场和社区的接受程度方面表现非常火爆,成为 2018 年最热门的项目之一,也在各种技术会议上成为备受关注的技术新星。尤其在 Kubernetes 社区,更是被视为有望继 Kubernetes 成功之后的下一个现象级产品。

目前各主流云平台也纷纷提供对 Istio 的支持:

  • NetApp:2018 年 9 月 17 日宣布收购成立仅 3 年的云原生创业公司Stackpoint,Stackpoint Cloud 支持创建和管理安全、多云、多 region 的 Istio Service Mesh。
  • GKE:作为 Istio 的主要推动力量,Google 自然不遗余力的支持 Istio。在 2018 年 7 月 Istio 1.0 发布之后,Google Kubernetes Engine 就提供了对 Istio 的支持。
  • IBM Cloud Kubernetes Service:Istio 作为一个开源项目,IBM 主要关注流量路由、版本控制和 A/B 测试方面,Google 专注于安全和遥测(来自IBM 云计算 CTO 讲述 Istio 项目的起源、分工及目标),IBM Cloud 于 2018 年中已提供 Istio 试用。
  • Maistra:2018 年 9 月,Red Hat 的 OpenShift Service Mesh 技术预览版上线,基于 Istio。Red Hat 是 Istio 项目的早期采用者和贡献者,希望将 Istio 正式成为 OpenShift 平台的一部分。Red Hat 为 OpenShift 上的 Istio 开始了一个技术预览计划,为现有的 OpenShift Container Platform 客户提供在其 OpenShift 集群上部署和使用 Istio 平台的能力,为此 Red Hat 创建了一个名为 Maistra 的社区项目。

在市场一片红红火火之时,我们不得不指出,到 2018 年底,Istio 依然在几个关键领域上未能给出足够令人满意的答案,典型如性能、稳定性,Istio 的 1.0 版本并不是一个有足够生产强度的稳定版本。Istio 在 2018 年交出的答案,对于对 Istio 抱有非常大期待的 Service Mesh 社区来说,是远远不够的。这直接导致 Istio 目前在生产落地上陷入尴尬境地:虽然试水 Istio 的公司非常多,但是真正大规模的实践很少。

Istio 的 2018 年年度总结:如期发布了 1.0 版本,顺利完成了市场布局,扩大了己方阵营,压制了所有竞争对手。

2018 年的 Istio 的表现不可谓不成功,但是离社区的期待依然有非常大的距离:关键在于未能真正实现大规模普及。如何打破这一叫好不叫座的僵局,实现真正意义上的生产落地,证明自己,将会是 Istio 2019 年面临的最大挑战。

Envoy

相比网红 Istio 在社区的红红火火和产品发布的疲软,另一位重量级选手 Envoy 则是完全不同的表现风格:低调,务实,稳扎稳打,堪称实力派。

在 2017 年的总结中,我们称 Envoy 为 " 波澜不惊的 Envoy",以下这段内容援引自 2017 年的年度总结:

在功能方面,由于定位在数据平面,因此 Envoy 无需考虑太多,很多工作在 Istio 的控制平面完成就好,Envoy 从此专心于将数据平面做好,完善各种细节。在市场方面,Envoy 和 Linkerd 性质不同,不存在生存和发展的战略选择,也没有正面对抗生死大敌的巨大压力。Envoy 在 2017 年有条不紊地陆续发布了 1.2、1.3、1.4 和 1.5 版本,稳步地完善自身,表现非常稳健。

在 2018 年,Envoy 也是同样的波澜不惊,上面这段总结几乎可以一字不变的继续在 2018 年沿用:只要简单的将版本号变成 1.6.0、1.7.0、1.8.0 和 1.9.0 即可。

这是 Envoy Github Star 的情况。总数 7800(只有 Istio 的一半),其中 2018 年大致增加了 5000 个 Star,而且增长趋势异常的平稳。

我们再来细看一下 2018 年 Envoy 的版本发布情况,这次我们换个特别的角度,关注一个细节:Envoy 每次版本发布时,都会在 Release Note 中列出本版本包含的变更列表,非常细致,所以很长很长,每次都是三四页的样子。我们同时简单计算了一下每次发布包含的 commit 数量,整体情况如下:

  • 2018 年 5 月 20 日,Envoy 发布 1.6.0 版本:包含 392 个 commit,Release Note 长达四页
  • 2018 年 6 月 21 日,Envoy 发布 1.7.0 版本:包含 468 个 commit,Release Note 长达四页。这个版本是配套 Istio 1.0 版本作为 Production Ready 的 Service mesh 解决方案。全面支持 RBAC 鉴权模型, TLS&JWT 加密,网络通信安全性有极大提升。
  • 2018 年 10 月 4 日,Envoy 发布 1.8.0 版本:包含 425 个 commit,Release Note 长达三页
  • 2018 年 12 月 21 日,Envoy 发布 1.9.0 版本:包含 414 个 commit,Release Note 长达三页

如果有兴趣去浏览 Envoy 在这几次版本发布时的 Release Note,就可以发现 Envoy 在 2018 年中数量惊人的各种细微改进。我们也可以简单计算一下,Envoy 全年四个版本大概 1800 次 commit,考虑到 Envoy 在 2018 年并没有大规模的架构改动和特别大的新特性支持,这些 commit 基本都是各种完善、改进和补充。不得不惊叹于 Envoy 在这种细致之处刻意打磨的精神,毕竟 " 细节才是魔鬼 "。

Envoy 的稳健和成熟,在 2018 年带来了丰硕成果:

  • 被越来越多企业使用,不仅仅稳稳占据 Istio 官配 Sidecar 的位置,而且在网络代理、负载均衡器、网关等领域开始占据传统产品的领地,如 nginx、kong。
  • 被 Istio 之外的多个公司的 Service Mesh 框架项目采用,如 AWS 的 App Mesh, F5 的 Aspen Mesh, 微软的 Service Frabric Mesh,国内包括腾讯 Tecent Service Mesh,阿里的 Dubbo Mesh。Envoy 明显有成为 Service Mesh 的数据平面标准的趋势
  • Envoy 的 xDS API,已经成为 Service Mesh 数据平面 API 的事实标准。

Envoy 在 2018 年的成功,还体现在社区开始出现基于 Envoy 的衍生产品:

  • Ambassador:构建于 envoy 之上的 API Gateway,紧追着 envoy 的新版本,支持与 Istio 集成,可作为 service mesh 架构中的 ingress gateway。
  • Gloo:基于 Envoy 的 Hybrid App Gateway,可作为 Kubernetes ingress controller 和 API gateway,来自 solo.io
  • Rotor:Envoy 的轻量级控制平面,来自 Turbine Labs(由于 Turbine Labs 的公司变动,这个项目已经不再维护)。
  • Contour:基于 Envoy 的 Kubernetes Ingress Controller,来自 Heptio 公司

在 2017 年的总结中,我们对 Envoy 的评价是:

Envoy 随后收获了属于它的殊荣:

  • 2017 年 9 月 14 日,Envoy 加入 CNCF,成为 CNCF 的第二个 Service Mesh 项目。

可谓名至实归,水到渠成。作为一个无需承载一家公司未来的开源项目,Envoy 在 2017 年的表现,无可挑剔。

而在 2018 年,Envoy 继续稳健发展,一边伴随 Istio 一起成长,一边在各个领域开疆扩土。Envoy 的成功故事在延续,并再次收获属于它的殊荣:

  • 2018 年 11 月 28 日,CNCF 宣布 Envoy 毕业,成为继 Kubernetes 和 Prometheus 后,第三个孵化成熟的 CNCF 项目。

同样的名至实归,同样的水到渠成,Envoy 在 2018 年的表现,同样的无可挑剔。

Envoy 的 2018 年年度总结,对这位低调的实力派选手,我们的评价只有一个字:稳!

Buoyant Linkerd 系列

作为 Service Mesh 的先驱,Linkerd 和 Linkerd 背后的初创公司 Buoyant 在过去两年间的故事可谓波澜起伏,面对出身豪门的网红 Istio ,Buoyant 在 2017 年便被逼入绝境,2018 年的 Buoyant 几乎是以悲剧英雄的形象在进行各种突围尝试,寻找生路。

Linkerd 1.×

Linkerd 的 2018 年,是突围的一年,作为定义 Service Mesh 概念的先驱,其 Github Star 数量在 2017 年底就已经被 Istio 超越,虽然一直有平稳增长,已经无力与 Istio 一较高下了。下面按照时间顺序整理一下 Linkerd1.x 版本在 2018 年之中的几个关键节点。

  • 2018 年 5 月 1 日,在持续了几个月对 1.3.x 版本的修修补补之后,发布了 1.4.0 版本,其中使用了最新版本的 Finagle 和 Netty 组件,尝试降低在大规模应用的情况下的内存占用,并开始在可观察性方面的持续改进;
  • 2018 年 6 月,宣布成立 Linkerd + GraalVM 工作组。尝试使用 GraalVM 提高 Linkerd 的性能。据笔者观察,其讨论到 9 月就已经再无更新,并且并未产生可发布的任何进展;
  • 2018 年 7 月 14 日发布的 1.4.5 中,提供了对Open J9 JVM的支持,声称可能降低 40% 的内存占用以及大幅降低 p99 延迟;
  • 2018 年 10 月 3 日,发布了 1.5.0,其中有一项很值得注意的变更:Istio 特性被标记为 deprecated。事实上在8 月份的讨论中,已经有人提出,在 Linkerd 1.1.1 版本之后,对 Istio 的支持并未进步,同时也没有明确迹象表明有用户对 Linkerd 数据平面结合 Istio 控制平面的方案感兴趣,因此 Linkerd 开始逐步停止对 Istio 的支持。

可以看到,2018 年中,Linkerd 的 Istio Sidecar 方案和 GraalVM 性能优化方案均已无疾而终,目前硕果仅存的是 Open J9 JVM 的优化版本,其测试版本还在继续发行。

Conduit

而诞生于 2017 年底的 Conduit,形势稍微乐观一点,但是根据 Github star 的观察,表现也仅是优于同门的 Linkerd,和 Istio 相比,仍然不在同一数量级,其更新频度非常高,基本做到每周更新,呈现了一种小步快跑的态势。当然,这种快速更新的最重要原因应该就是其相对稚嫩的状态,和成熟的 Linkerd 相比,Conduit 还只是刚刚起步,下面也根据 Release 情况看看 2018 年里 Conduit 项目的进展:

  • 2018 年 2 月 1 日,发布 Conduit v0.2.0,提供了 TCP 和 HTTP 的支持;
  • 2018 年 2 月 21 日,发布 v0.3,宣布进入 Alpha 阶段,为负载均衡功能提供了负载感知的能力;
  • 2018 年 4 月 17 日,发布 v0.4.0,提供了对 MySQL 和 SMTP 的透明支持能力;
  • 2018 年 6 月 5 日,发布 v0.4.2,支持全部 Kubernetes Workload;
  • 2018 年 7 月 6 日,发布最后一个 Conduit 版本,v0.5.0,提供了 Web Socket 支持,加入自动 TLS 支持,更名为 Linkerd 2.0;

Linkerd 2.×

很明显,在 2018 年年中,Buoyant 意识到继续同时支撑 Linkerd1.x 和 Conduit 两条产品线已经不合时宜。而且 Linkerd1.x 的硬伤太过明显:

  • 基于 Scala/JVM 的数据平面,在性能和资源消耗方面,对阵基于 c++ 而且表现异常成熟稳重的 Envoy,毫无优势。在 2018 年针对 Linkerd 1.× 的各种性能优化无疾而终之后,答案已经很明显:Linkerd 1.× 已经不再适合继续用来作为数据平面。
  • 相对 Istio 强大的控制平面,Linkerd 1.x 在控制平面上的缺失成为关键弱点。尤其 Linkerd 1.x 晦涩难懂的 dtab 规则,面对 Envoy 的 xDS API,在设计和使用上都存在代差。
  • 而以 Linkerd 为数据平面去结合 Istio 控制平面的设想,在经过一年多的尝试后无奈的发现:这个方案根本没有市场。

因此,合并产品线,放弃 Linkerd 1.×,将力量集中到 Conduit 这个未来方案就成为自然选择。而 Linkerd 原有的市场品牌和号召力,还有 CNCF 项目的地位也应该保留,因此,Buoyant 选择了在 2018 年 7 月,在 Conduit 发布 v0.5.0 时将 Conduit 更名为 Linkerd 2.0。

Linkerd 2.x 版本的目标则具有很明确的针对性:提供一个轻量级、低难度、支持范围有限的 Service Mesh 方案,9 月份宣布 GA 并得到客户采用,证明这一策略还是行之有效的。

  • 2018 年 9 月 18 日,Linkerd 2.0 宣布被 WePay、Hush、Studyo 以及 JustFootball 采用,进入 GA 阶段;
  • 2018 年 12 月 6 日,Linkerd 2.1 发布,推出了路由级的遥测能力。更重要的是,提出了 Service Profile 的概念,这一概念以服务为中心,将服务相关的大量 CRD 聚合成统一一个,对服务网格的管理无疑是一个强大助益。

2018 年底提出的 Service Profile 概念,虽然只是一个雏形,目前仅提供了一点监控方面的功能,但是其 Roadmap 中指出,日后将会把大量特性集成到 Service Profile 之中,笔者认为相对于 Istio 的 Mixer 适配器模型来说,这一概念能够极大的降低运维工作难度工作量,并有效的简化服务网格的管理工作。

在 Istio 封锁了 Service Mesh 的门之后,经过一年摸索和碰壁,Linkerd2 发现了 Service Profile 的这扇窗,可以说是尚存希望。

对 Buoyant 的总结

作为 Service Mesh 的业界先驱,Buoyant 在早期有非常大的贡献和成就,但是在 Istio/Envoy 发起的强力攻势面前,几乎没有招架之力。2018 年,如果不是 Istio 因为自身原因在产品发展上表现疲软留给了 Buoyant 一线生机,Buoyant 几乎无立足之地。

回顾 2017 年和 2018 年 Buoyant 的表现,笔者的看法是 Buoyant 的问题主要体现在对竞争对手和对自己的认知都不够清晰,导致在产品策略上接连犯错:

  • 在 Istio 出来之前,面对 Envoy,Linkerd 1.× 系列的劣势就很明显,只是 Linkerd 作为市场上第一个 Service Mesh 类产品,光环太盛,遮挡了社区和客户的视线,但是 Buoyant 自己不应该迷失。面对强力竞争对手,未能及时反思并调整布局,这是 Buoyant 犯下的第一个错误。没能意识到自身的不足,导致后面在数据平面上始终被 Envoy 遥遥领先。
  • 在 Istio 出来之后,在原有数据平面对阵 Envoy 已经存在劣势的前提下,控制平面也出现代差,还有 Google 和 IBM 站台导致原来面对 Envoy 的市场宣传和社区支持的优势也荡然无存。此时 Buoyant 就应该彻底反省并给出全新方案,但是 Buoyant 当时的选择是让 Linkerd 作为数据平面去兼容 Istio,而未能在控制平面上及时发力。
  • 2017 年底,Conduit 的推出本来是一步好棋,2017 年年底和 2018 年年初 Istio 表现糟糕,甚至有些混乱,Conduit 的推出也符合社区希望存在良性竞争的心态。然而 Conduit 的数据平面采用 Rust 语言,虽然性能表现卓越,但是过于小众,导致来自开源社区的 contributor 数量极其稀少,根本无法从社区借力。
  • 2018 年,在推出 Conduit 之后,迟迟不肯放弃 Linkerd 1.×,直到 2018 年年中才在各种尝试无效之后最终选择放弃 Linkerd 1.×。其实这个决定,本可以在更早的时间点做出。

由于 Envoy 在数据平面上的优越表现,和 Buoyant 在产品策略上的接连失误,使得 2018 年的 Linkerd 1.× 、Conduit 、Linkerd 2.× 一直都 Envoy 的阴影中苦苦追赶,始终无法在控制平面上对 Istio 形成实质性威胁。

2018 年对 Buoyant 及旗下的 Linkerd 系统的总结是:犹豫太多,决心下的太晚,新产品缺乏吸引力足够大的亮点,前景很不乐观。

2019 年,对 Buoyant 来说,很有可能是生死存亡的一年,用我们熟悉的一句话说:留给 Buoyant 的时间已经不多了。

其他产品

在前面的内容中,我们用了很多的篇幅来总结 Buoyant 面对 Istio + Envoy 组合的种种应对之策,而这个话题,对于任何希望出现在 Service Mesh 市场的玩家来说,都是一个避无可避的问题。

接下里我们将列出,在 Istio、Envoy 和 Linkerd 系列这些主要竞争者之外,Service Mesh 市场上陆陆续续出现的来自各家公司的参与者:

  • Nginmesh:来自大名鼎鼎的 nginx,在 2017 年 9 月 nginx 对外宣布了这一产品,是一款适配 Istio 的 service mesh 方案,使用 NGINX 作为 sidecar 替换 Envoy。但 nginx 在 Nginmesh 上的态度摇摆不定:在 2017 年下半年发布了 3 个小版本之后就停止开发。2018 年重新启动,接连发了几个小版本,但是在 2018 年 7 月发布 0.7.1 版本之后,再次停止开发。

    总结:Envoy 是座大山,是条鸿沟,在数据平面试图正面挑战 Envoy,需要非常大的努力和投入。这本是一个非常严肃的话题,而 nginmesh 一直摇摆不定没有持续投入,在勤勉的 Envoy 面前不会有机会的。

  • Consul Connect:Consul 来自 HashiCorp 公司,主要功能是服务注册和服务发现,基于 Golang 和 Raft 协议。在 2018 年 6 月 26 日发布的 Consul 1.2 版本中,提供了新的 Connect 功能,能够将现有的 Consul 集群自动转变为 Service Mesh。亮点是可以提供自动的双向 TLS 加密通信以及基于唯一标识的权限控制。

    总结:Consul 的方案,一直以来社区都没啥反馈。不好评价,让时间说话吧。

  • kong:在 2017 年就有传闻说 kong 有意 service mesh,但一直不见 kong 的明确动作。在 2018 年 9 月,kong 宣布 1.0 发布之后 kong 将转型为服务控制平台,支持 Service Mesh。关于 kong 到底会不会投身 service mesh 的悬念也就一直贯穿整个 2018 年度,直到 12 月 21 日,kong 1.0 GA 发布时才明确给出:kong 可以部署为独立的 service mesh proxy,开箱即用的提供 service mesh 的关键功能,并集成有 Prometheus、Zipkin,支持健康检查,金丝雀发布和蓝绿部署等。

    总结:Kong 作为一个从 API 网关演变而来的 service mesh 产品,背靠成熟的 OpenResty,虽然相对 istio + envoy 在功能性上稍显不足,不过胜在简单、可扩展性强,比较适合中小型团队以及以前 kong 的老用户试水 service mesh。考虑到 kong 社区比较活跃,也许能走出一条和 Istio 不同的道路。

  • AWS App Mesh:AWS APP Mesh 是 AWS 今年在 re:Invent 2018 大会上发布的一款新服务,旨在解决在 AWS 上运行的微服务的监控和控制问题。它主要标准化了微服务之间的通信流程,为用户提供了端到端的可视化界面,并且帮助用户应用实现高可用。App Mesh 使用开源的 Envoy 作为网络代理,这也使得它可以兼容一些开源的微服务监控工具。用户可以在 AWS ECS 和 Amazon EKS 上使用 App Mesh。从官网放出的流程图可以看出,App Mesh 是对标 Istio。目前 App Mesh 提供公开预览。

    总结:AWS APP Mesh 的选择,和 Buoyant 的 Linkerd 系列完全相反,选择 Envoy 作为数据平面,从而避免和 Istio 在数据平面进行竞争,毕竟 Envoy 珠玉在前,而数据平面又是最为考验技术底蕴和细节完善,费时费力。AWS APP Mesh 可以集中精力主攻控制平面,趁 Istio 还未完全成熟之时,依托 AWS 完善的体系力求在 Service Mesh 领域有自己的一席之地。AWS APP Mesh 支持客户在 EC2 和 Kubernetes 环境下同时部署应用并能实现相互访问,一旦成熟,将有可能是一个大卖点。

  • Aspen Mesh:来自大名鼎鼎的 F5 Networks 公司,基于 Istio 构建,定位企业级服务网格,口号是”Service Mesh Made Easy”。Aspen Mesh 项目据说启动非常之早,在 2017 年 5 月 Istio 发布 0.1 版本不久之后就开始组建团队进行开发,但是一直以来都非常低调,外界了解到的信息不多。在 2018 年 9 月,Aspen Mesh 1.0 发布,基于 Istio 1.0。注意这不是一个开源项目,但是可以在 Aspen Mesh 的官方网站上申请免费试用。

    总结:这代表着 Service Mesh 市场上的另外一种玩法,依托 Istio 进行订制和扩展,提供企业级服务。如果 Istio 能如预期的实现目标,成为新一代微服务,成为连接云和应用的桥梁,则未来很可能会有更多的公司加入这一行列。

  • SuperGloo:这是由初创公司 solo.io 发起的开源项目,作为一款服务网格编排平台,目前可以管理 Consul、Linkerd 和 Istio,SuperGloo 的目标是在降低服务网格的复杂性的同时最大化采纳服务网格的收益,SuperGloo 帮助用户快速获得服务网格的经验,接管服务网格中的一些关键功能,统一了 Ingress 流量(南北向)和网格流量(东西向)的管理,为自由组合任何服务网格和 Ingress 打开了大门。

    总结:这是一个令人瞠目结舌的疯狂想法,在服务网格还在努力证明自己能行,我们这些先行者还在努力试图说服更多的人接受这一新鲜事物时,SuperGloo 又往前大大的迈进了一步。服务网格编排,我们暂时无法评论说这是高瞻远瞩,还是脑洞大开,还是留给时间和市场吧,或许 2019 年我们再次进行年度总结时形势能明朗一些。

从社区的角度,我们希望有更多的参与者进 Service Mesh 市场,以推动 Service Mesh 的健康发展。但是实际情况是,在 Istio 的光辉之下,新晋产品的发展前景都不太客观,是和 Istio 全面对抗?还是另辟蹊径寻找适合自己的生存空间?是每个产品都要面对的问题。

国际篇小结

Envoy 和 Linkerd 都可以说是目前 Service Mesh 产品的先驱,然而在刚刚过去的 2018 年中,其处境差距却不啻云泥:Istio 借力 Envoy,凭借其强大的号召能力和优秀的总体设计,干净利落的将 Linkerd 打落尘埃。然而 Istio 在占领 Service Mesh 的注意力聚焦之后,在整个 2018 年中,其发布进度表现出令人印象深刻的拖沓。

Service Mesh 这一技术的广阔前景,加上 Istio 的疲弱表现,吸引了更多对此技术具有强烈需求或相关技术储备的竞争者出现,除了 AWS 、 F5 这样的公有云方案,以及 Consul、Kong 等同类软件解决方案,还出现了 Solo.io 这样的更加激进的跨云方案加入战团。

Service Mesh 技术的浪潮已将业界席卷其中,然而这一年来,角逐者有增无减,2019 年里,Istio 仍是关键——除非 Istio 能够做出符合顶尖项目的水准,否则,Service Mesh 技术很可能会以多极化、市场细分的形式落地。

国内篇

2018 年,国内在 Service Mesh 方面也投入了很大的力量,包括蚂蚁金服、腾讯、阿里、华为、微博等都研发了自己的 Service Mesh 产品。这里简单介绍一下它们的技术选型及在 2018 年所做的工作。

蚂蚁金服 SOFAMesh+SOFAMosn

蚂蚁金服是目前国内 Service Mesh 领域的领头羊,高度认可 Service Mesh 的前景,脚踏实地的在准备 Service Mesh 的大规模落地,决心和投入都非常大。

蚂蚁金服的 Service Mesh 解决方案目前主要有两个产品组成:

  • SOFAMesh项目:蚂蚁金服 Service Mesh 的控制平面,跟随社区,Fork 自 Istio,保持同步更新。在 Istio 体系和框架内进行功能补充 / 扩展 / 增强 / 改进,立足于探索并解决 Istio 生产落地,尤其是大规模落地中遇到的实际问题,包括对各种 RPC 通讯协议的支持,对单进程多服务的传统 SOA 服务的支持。为了满足公有云上对客户提供 Service Mesh 托管服务,还提供了多租户的支持。
  • SOFAMosn项目:蚂蚁金服新型基础设施和中间件的底层网络通用解决方案,可以有多种产品形态,2017 年底启动,基于 Golang 开发。在蚂蚁金服 Service Mesh 中承担数据平面的角色,和 SOFAMesh 项目配合使用,兼容 Istio 体系。此外 SOFAMosn 还将用于 Ingress / API Gateway / Serverless Function Gateway 等场景,以及 Message Mesh 等其他形态的 Mesh,成为蚂蚁金服未来 Mesh 网络的核心组件。

以上两个产品都已经于 2018 年 7 月在 GitHub 开源。

经过 2018 年的开发和小规模落地使用,目前 SOFAMosn 和 SOFAMesh 项目都已经基本成型,2019 年即将在蚂蚁金服大规模落地,支撑蚂蚁金服上云的战略目标。其中 SOFAMesh 还将在蚂蚁金融云上以 Service Mesh 托管服务的形式为客户提供支持,充分结合云和 Service Mesh 的优势。

新浪微博 WeiboMesh

WeiboMesh 是微博内部跨语言服务化解决方案,目前已经在微博多条业务线上得到广泛使用,这其中不乏热搜、话题等核心项目。 2018 年 WeiboMesh 核心方向是从内部场景提炼实际业务需求,推动大规模业务低成本接入 Mesh 体系,其主要工作包括:

  • 强化了管理端口,提供了基于不同维度的 Mesh 管理方式(维护调试、服务管理 /Mesh 注册中心等)
  • 优化,并丰富了 Mesh 控制平面的功能,提供了 Tracing、熔断,限流等功能
  • 提供 HTTPMesh 方案,支持 HTTP 与 RPC 服务之间的交互,进一步降低接入门槛
  • 支持了基于 MC 协议的 CacheService,在资源服务化方面迈出重要一步
  • 提供了 Python、C++ 语言的支持

华为 Mesher 与 ASM

Mesher 基于华为开源的 ServiceComb,ServiceComb 是一个 java 与 go 语言的微服务编程框架, 在 2017 年底加入的 Mesher 补充完善了微服务解决方案。

在生产中得到了验证后, 华为在 8 月份开源了 Mesher,以完善 ServiceComb 开源生态。从发展目标来看,Mesher 并不只支持 Kubernetes, 而是支持任意的基础设施,包括容器,虚拟机等。并且让 ServiceComb 支持异构的注册中心管理,可以统一的在一个 service center 中发现不同基础设施,不同数据中心的微服务,以此来更好的支持混合云场景。

华为云 Istio 团队在 Istio 生态上投入了很大力量,并基于 Istio 发布了自己的 ASM(Application Service Mesh),ASM 深度集成华为云容器服务 CCE(Cloud Container Engine),提供非侵入的智能流量治理解决方案,包括负载均衡、熔端、限流等多种治理能力。内置金丝雀、蓝绿等多种灰度发布流程,提供一站式自动化的发布管理。基于无侵入的监控数据采集,整合华为云 APM 能力,提供实时流量拓扑、调用链等服务性能监控和运行诊断,构建全景的服务运行视图。ASM 于 2018 年 8 月对外公测。

阿里 Dubbo Mesh

Dubbo Mesh 为阿里自研的服务化框架 Dubbo 的 Service Mesh 组件,其技术选型为:

  • 数据平面选型 Envoy。Envoy 所定义的、被广泛接受的 xDS 协议能够很好地体现了 Dubbo 对 Service Mesh 具有“规范化”作用的理解。
  • 控制平面选型 Istio 的 Pilot 组件。以 Istio 目前的架构设计和结合阿里巴巴集团已有软件资产的现状,其整体并不足以承载起对 Service Mesh 的要求。然而,其中的 Pilot 组件的平台抽象设计、对 Envoy xDS 协议的实现能很好地加速 Service Mesh 在阿里巴巴集团生产环境的落地。

接下来,Dubbo Mesh 将进一步组合阿里巴巴集团已开源出来的各种组件去增强其监管控能力。比如,通过将 Sentinel 的能力纳入到 Dubbo Mesh,能很好地补全限流、降级和熔断的能力。

腾讯 Tencent Service Mesh

腾讯 service mesh 属于腾讯内部的下一代微服务技术中台,在腾讯内部业务如广告平台等得到充分的验证,并随腾讯云微服务平台(TSF)于 2018 年 6 月上线内测,随后在 9 月集成了 Istio 1.0 并发布了里程碑版本,产品将于 2019 年 1 月全面公测。

产品技术选型上,控制面选用了集百家之长的 istio,数据面则选用了成熟稳定的高性能边缘代理 envoy。

在开源之上,腾讯云根据业务现状及客户诉求做了以下扩展及改造:

  • 支持多计算平台集成。能支持虚拟机,物理机的服务自动接入 Service Mesh
  • 支持多服务框架互通。能同时支持 SpringCloud 与 Service Mesh 业务进行互通
  • 支持分布式服务寻址。业务可以通过服务名直接接入 Service Mesh 框架

Service Mesh 衍生产品

除了完整的 Service Mesh 产品之外,国内也出现了一些基于 Istio 的外围项目,如:

  • Naftis:小米武汉研发中心推出的管理 Istio 任务的 Dashboard,用 Istio 治理服务时须通过 istioctl 或 kubectl,这种方式可能存在一些问题。Naftis 通过任务模板的方式来帮助用户更轻松地执行 Istio 任务。用户可以在 Naftis 中定义自己的任务模板,并通过填充变量来构造单个或多个任务实例,从而完成各种服务治理功能。
  • Istio-ui:Istio 的简易 UI,它是 jukylin 的个人项目,其初衷是线上几百个 istio 配置文件管理会很麻烦,而官方和社区并没有给出解决方案。在此基础上,结合当前服务环境,增加了校验,注入,模板等功能。

国内篇小结

从上面的介绍可以看到,国内在 Service Mesh 领域上和国际靠的很近。

技术社区方面,在 Service Mesh 诞生不久,国内就出现了 Service Mesh 的爱好者、交流社区、布道师,诞生了 ServiceMesher 这样专业而专注的垂直技术社区,极大的促进了 Service Mesh 技术在国内技术社区的普及和发展。以 InfoQ 为代表的技术媒体也对 Service Mesh 这一新兴技术给予了高度关注,在 QCon/ArchSummit 等国内顶级技术峰会上经常可以看到 Service Mesh 相关的演讲主题。

在产品方面,以蚂蚁金服、新浪微博、华为、阿里、腾讯等公司为代表的国内互联网公司,以多种方式给出了符合自身特点的 Service Mesh 产品,思路和打法各有不同。

具体说,在数据平面上有三种流派:

  1. 选择 Envoy,如腾讯 Tencent Service Mesh、阿里 Dubbo Mesh
  2. 自行开发,如新浪微博 WeiboMesh、华为 Mesher
  3. 也是自行开发,但是和 Envoy 或者说 Istio 兼容,如蚂蚁金服 SOFAMosn

其中,自行开发的数据平面,无一例外的选择了 Golang 语言,这一点上倒是容易理解:c/c++ 直接用 Envoy;Java、Scala 等由于 JVM 的原因,在资源消耗上不太适合,Linkerd 前车之鉴;Rust 之类又实在太小众,同样 Conduit 前车之鉴。

Golang 在各方面比较均衡,成为 c/c++ 之外数据平面的最佳编程语言选择。只是,如前所述,Envoy 的优越表现使得 Service Mesh 数据平面的竞争过早的偏向 Envoy,而 Buoyant 在数据平面编程语言的选择上,先有过于保守的 Scala,后是过于激进的 Rust,错失各方均衡的 Golang,令人叹息。

在控制平面上,也是三种流派:

  1. 自行开发,如新浪微博 WeiboMesh、华为 Mesher
  2. 依托 Istio 进行扩展和订制,如蚂蚁金服 SOFAMesh,华为 ASM
  3. 只重用 Istio 的 Pilot 组件,将 Pilot 从 Istio 中剥离出来配合 Envoy 使用,弃用 Mixer 和 Citadel。如腾讯 Tencent Service Mesh、阿里 Dubbo Mesh。这个选项的存在,一方面和国内 Kubernetes 普及程度不高而 Istio 目前基本绑定 Kubernetes 平台有关,另一方面也是对 Istio 中 Mixer、Citadel 两大组件的质疑。

2018 年国内 Service Mesh 的发展情况,总体上说是多方参与,各种落地和探索,技术社区反应热烈,对于一个新兴技术而言已经是非常理想的状态。当然受限于 Service Mesh 的发展阶段,目前还远没有达到全面普及的程度,还有待于当前 Service Mesh 产品的进一步成熟与完善。

总结

Service Mesh 在 2018 年虽未能如预期的全面走向成熟,未能如 Service Mesh 爱好者们所期待的成为 “the year of Service Mesh” ,但是整体上 Service Mesh 的发展势头还算不错:Envoy、Istio 日渐成熟,Linkerd 2.× 也在推进,而国内也出现了多个产品,其中蚂蚁金服、华为等的投入还非常可观。对 Service Mesh 来说,2018 年是蓄势待发的一年。

回顾 2017 年的年度总结,在结尾处展望 2018 年 Service Mesh 的发展时,这样写到:

2018 年对 Service Mesh 而言,必然不是一帆风顺,必然是充满荆棘和坎坷的。如何实现从技术理念到产品落地,如何实实在在地解决实践中遇到的各种问题,将会是这一年中至关重要的事情。

今天,我们回顾 2018 年的 Service Mesh,会发现的确如去年预期的,2018 年 Service Mesh 市场上的几个主要产品,都还在产品落地和生产实践上努力探索。只是这个过程,比我们预期的要慢一些,遇到的问题也比预期的要多一些,以至于在 2018 年结束时,我们未能看到一个梦寐以求的完美答案,而不得不将对 Service Mesh 的美好期许,留待 2019。

2019 年的 Service Mesh,将会继续充满艰辛和痛苦,将需要更多的努力与执着。落地,落地,落地,将会是 2019 年 Service Mesh 的主旋律。我们满怀希望,我们拭目以待!

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Jimmy Song 2019 年 02 月 19 日 15:11 0 回复
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