容器云未來：Kubernetes、Istio 和 Knative

導讀

目前以Kubernetes為基礎構建的容器生態逐漸完善，這其中Kubernetes、Istio、Knative三個獨立項目被越來越多的人提及，并且已經開始嘗試大規模落地實踐，它們恰好構成了容器云的未來拼圖。今天與大家一起分享下，這三個項目究竟解決了什么問題，為什么它們能夠一鳴驚人。

隨著微服務理念不斷深入人心，越來越多的企業把自己的應用逐步由單體轉變成微服務架構，Container容器技術的出現恰恰加速了這個轉移過程，因為它有效地解決了N多服務的快速部署問題。但是隨著服務數目的增多，越來越多的企業希望能夠把相關服務有效地“聚合”在一起，方便統一部署與管理。Kubenretes的出現恰恰解決了大規模微服務編排部署所帶來的挑戰，讓整個行業意識到PaaS的落地可以成為現實。

當隨著微服務體系下的服務數目越來越多，服務運維成為必然要解決的問題，于是Istio出現了，基于網絡代理與控制相分離的實現策略，允許對服務控制策略進行有效合理的管控。

到這里似乎到了很美好的階段：

· 微服務：解決應用內聚、臃腫的問題。
· Container：解決服務運行環境統一，和部署問題。
· Kubernetes：解決大量微服務有效“聚合”部署問題。
· Istio：解決服務上線面臨的一系列治理問題。

這個階段乍一看來，構建容器云似乎有了一個完整的鏈路和解決方式，一切都將變得那么“完美”。

現在讓我們回過頭來深入分析一下，微服務體系下的服務交互，目前是否存在問題。

首先，無論是http，還是rpc，本質上都是服務與服務的遠程調用。開發應用程序中，無法做到服務與服務間的彼此透明。這樣會導致一個問題：無論微服務業務拆分多么“精細”，本質上業務單元之間還是不能夠獨立運行和發展。同時在面向不同開發領域的衍生，無法選擇最合適的實現方式。因此我們希望能夠基于不同的“模板”+“配置”的方式能夠把開發環境標準化處理，同時提供“事件”機制，將服務與服務交互的耦合度降到最低。

其次，服務線上運行的動態伸縮問題。當下kubernetes環境下的彈性伸縮，需要由客戶搜集監測數據，并自主手動來實現，但是我們更希望服務線上能夠更加自動化和智能化。

最后，服務標準化問題。我們希望服務內部的模型是標準的、能夠快速復制和快速構建的；服務通信是標準的：協議標準，格式標準；運行環境是標準的：快速部署，快速遷移。

Knative的出現恰好解決遠程直接調用，服務線上自動管理以及一些列標準化問題。

下面我們來看一下三者的關聯：

Kubernetes和Istio相信大家比較熟悉了，這里不做過多介紹，有需要的同學可以關注下我們之前發布的相關文章，這里我們重點來看一下Knative。

Knative是谷歌開源的serverless架構方案，旨在提供一套簡單易用的serverless方案，把serverless標準化。目前參與的公司主要是Google、Pivotal、IBM、Red Hat，于2018年7月份對外發布，目前處于快速發展階段。

Knative組成

Build
構建系統：把用戶定義的應用構建成容器鏡像，面向kubernetes的標準化構建，區別于Dockerfile鏡像構建，重點解決kubernetes環境的構建標準化問題。

Serving
服務系統：利用Istio的部分功能，來配置應用路由，升級以及彈性伸縮。Serving中包括容器生命周期管理，容器外圍對象（service，ingres）生成（恰到好處的把服務實例與訪問統一在一起），監控應用請求，自動彈性負載，并且利用Virtual service和destination配置服務訪問規則。只有這樣才能保證服務呈現一致性以及服務運行自動化管理。

Eventing
事件系統：用于自動完成事件的綁定與觸發。事件系統與直接調用最大的區別在于響應式設計，它允許運行服務本身不需要屏蔽了調用方與被調用方的關系。從而在業務層面能夠實現業務的快速聚合，或許為后續業務編排創新提供事件。

現在我們換一個角度，聚焦應用服務生命周期：

Knative 解決應用模板+面向統一環境的標準化構建場景；
Kubernetes作為基礎設施，解決應用編排和運行環境場景；
Isito作為通信基礎設施層，保證應用服務運行可檢測、可配置、可追蹤問題。

這三者貫穿應用服務生命周期全過程，容器云恰恰也是管理應用服務的控制平臺，這就能夠很好地解釋，為什么Kubernetes，Istio，Knative在未來會成為構建容器云的三駕馬車。