在云計算時代有三大利器—容器技術、devops、微服務，容器技術如docker、kubernetes幫助我們以最小成本快速部署應用程序。devops則是研發運維一體化思想，從管理和技術上推進產品的快速迭代。

微服務則是互聯網架構經歷了從單體架構—>集群架構—>分布式架構的產物，每一次的技術架構升級背后是新的設計理念，用以解決數據和業務復雜度增加帶來的技術問題。

而今天我們要介紹的便是微服務架構的核心技術的辛酸演變史～

微服務架構的設計思想包括服務原子化、獨立進程、輕量級通信、獨立部署、基于業務能力，典型的微服務架構如下所示。

將業務拆分成了服務A、服務B、服務C，對于服務的管理使用服務配置中心，對于服務與服務之間的發現使用服務注冊中心，對于服務如何與客戶端通信采用服務網關來實現身份認證、路由等內容，其中微服務的核心技術無疑是服務發現與負載均衡。試想我們把原來的單體式架構從1個服務拆分成微服務（比如10個），這個時候運維人員在系統中配置10個微服務的名稱，再指定這10個微服務的上下游關系（即如何從一個微服務到另外一個微服務），這個還是相對容易的。

再試想如果把1個服務拆分成100個微服務，這時候需要給100個微服務命名，還要定義好不同的微服務之間如何找尋到其它的微服務，以后如果是某個微服務掛掉了或者下線了，還需要去找到這個微服務以及解除它所帶來的與其它服務之間的聯系，這時候就有點挑戰了。

再再試想如果把1個服務拆分成1000個微服務，要定義這1000個微服務的名稱，還要定義這1000個微服務之間的道路，有個微服務掛掉了還得找到它并且解除與它相關的服務聯系，這時候就是tobe or to die，that’sa question；所以微服務的核心技術是服務發現與負載均衡，你服不服？

那么微服務架構是如何來解決服務之間的配置與發現問題呢？從服務演變成微服務的規模（1—>10—>100—>1000）以及不同互聯網公司的現況也有三個階段的解決方案：

階段1 從1—>10的proxy方案

這個階段，微服務的數量還比較少，不需要關注微服務的名稱，采用的解決方案是使用代理proxy—DNS解析&F5硬件負載均衡&Nginx服務端負載均衡。使用DNS建立域名與IP地址之間的映射關系，使用負載均衡技術將客戶端請求根據配置策略引到不同的微服務上提供服務。

階段2 從10—>100的客戶端嵌入式代理

這是目前大部分互聯網公司的做法，將代理（包括服務發現和負載均衡邏輯）以客戶庫的形式嵌入在服務中，再結合單獨的服務注冊中心組件進行配合使用，服務啟動時自動到注冊中心registry進行注冊，并通過定期的心跳請求與registry保持聯系，而服務的調用方（consumer）通過與registry請求獲取服務地址并放在負載均衡軟件中。

當下比較流行的Spring cloud框架便是這種設計模式，使用eureka來做注冊中心，使用ribbon來進行客戶端代理做負載均衡。

服務注冊中心的邏輯流轉圖如下所示，服務A與服務B在啟動時向服務注冊中心上報自己提供的服務和IP地址，服務C告訴服務注冊中心自己需要的服務，獲取服務地址后進行服務A、服務B的調用，同理服務A與服務B的調用也按此進行。

服務配置中心是解決微服務數量超過一定程度時候的問題，因為在每個服務里分別維護一個服務的配置問題，實在太難了。

通過在配置中心存儲服務的名字和IP地址，每次發生服務調用時從該配置中心進行獲取，如果服務的IP地址有所變更，直接更新配置中心即可。

階段3 從100—>1000的service mesh方案

因為方案1是使用負載均衡來進行代理，如果負載均衡的服務器掛掉了，那么整個業務就掛掉了，隨著微服務數量的增加會產生問題。

方案2則是客戶端負載，嵌入了服務負載均衡的SDK后，比較難以維護整個負載均衡，加上無法支持多語言，也比較麻煩。這時候產生的service mesh服務網格方案便可解決如上的問題。

service mesh服務網格的核心設計思想是sidecar邊車模式（像下圖戰爭時期摩托車的設計一般，主位置是戰斗員，附位置是幫助主駕駛提供彈藥等工作），在每個微服務（主進程）啟動的時候同時再啟動一個進程，為主進程提供支持，并共享生命周期。

在整個業務運行的過程中，附進程處理服務之間的通信、服務注冊、負載均衡、認證鑒權、熔斷限流、上報日志、監控的任務，把階段2的服務注冊eureka、服務網關zuul、服務配置中心如etcl的活全干了。目前業內也有些不錯的servicemesh落地方案，如linkerd、istio等。

服務A和服務B只負責業務邏輯的處理，而所有的服務發現、負載均衡等工作全由單獨的進程sidecar來進行。

因為是單獨的進程，所以對于所有的開發語言都能支持，只需要主進程能與附進程保持通信即可。對于這些sidecar的管理都集中在控制面板controlplane，實現了集中治理，保障了微服務的高可靠性。

如果從服務視角來看，整個業務服務劃分成微服務后就如下圖所示，綠色表示微服務的業務邏輯處理，藍色代表sidecar進程處于微服務之間的通信與負載均衡，它們鏈接起來后就像網格一樣，這也是服務網格servicemesh的由來～

其實在我們的生活中也有類似的場景，在北京地鐵剛開通運行時，每個換乘站都會有售票員，根據用戶要到達的地方進行對應地鐵票的售賣，這時候的售票員就像微服務第一階段的proxy，將用戶指引到目的地。

但是隨著地鐵出行越來越方便，大家也越來越喜歡地鐵出行了，地鐵的人流量開始增長，這時候售票員逐漸的忙不過來了，此時地鐵站的配置升級為工作人員+自動售票機，自動售票機呈現了整個北京地鐵圖情況，用戶根據自己的出行情況選擇目的地，這時候的自動售票機就像微服務第二階段的客戶端嵌入式代理一樣，用戶自己選擇目的地。

而到現在，隨著互聯網和經濟的快速發展，北京各地鐵口已升級為全自動售票機，再也沒有人工售票窗口了，用戶在自動售票機根據自己的出行情況選擇目的地即可。

如果站在整個北京市地鐵的宏觀上看，每個地鐵站全配置自動售票機，地鐵站即我們的微服務，售票機即sidecar，整個配合形成了subwaymesh，在微服務里即servicemesh～

servicemesh無疑是當下微服務技術的最好詮釋，它屏蔽了分布式系統的復雜性，解決了服務之間復雜的發現與調用過程，讓開發團隊可專注于業務邏輯的實現，聚焦真正的價值提供。

就像北京地鐵全升級為自動售票機一樣，屏蔽了來自全國各地人群語言不一致的復雜性，解決了購買地鐵票繁瑣的收錢找零充值過程，讓地鐵服務真正便捷的方便用戶。