摘要：而微服務(wù)架構(gòu)能否成功實(shí)踐，利用各種工具解決潛在問題是關(guān)鍵。因此，微服務(wù)本身可以通過庫和運(yùn)行時(shí)代理解決客戶端服務(wù)發(fā)現(xiàn)負(fù)載均衡配置更新統(tǒng)計(jì)跟蹤等。與相比，解決了更廣的微服務(wù)架構(gòu)問題。和處理了不同范圍的微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)點(diǎn)，而且是用了不同的方法。

Spring Cloud vs. Kubernetes，誰才是部署微服務(wù)的最佳拍檔？

Spring Cloud和Kubernetes都聲稱自己是開發(fā)和運(yùn)行微服務(wù)的最佳環(huán)境，但兩者在特性上并不相同，解決的問題點(diǎn)也不一樣。本文將探討這兩種平臺(tái)對于微服務(wù)架構(gòu)的交付有何作用、兩者在哪些方面表現(xiàn)更好以及如何利用這兩種平臺(tái)在微服務(wù)架構(gòu)的路上取得成功。

我最近拜讀了 A.Lukyanchikov關(guān)于如何利用Spring Cloud和Docker搭建微服務(wù)的文章，推薦大家也看一看。

想要搭建一個(gè)可以十倍、百倍擴(kuò)展服務(wù)的彈性伸縮微服務(wù)系統(tǒng)，需要借助具有寬泛構(gòu)建時(shí)間和運(yùn)行時(shí)能力的工具集進(jìn)行集中的管理和治理。

Spring Cloud包括了各種功能性服務(wù)（如統(tǒng)計(jì)服務(wù)，帳戶服務(wù)和通知服務(wù)）和支持基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（如日志分析，配置服務(wù)器，服務(wù)發(fā)現(xiàn)，授權(quán)服務(wù)）。

下圖展示使用Spring Cloud的微服務(wù)架構(gòu)：

（Spring Cloud微服務(wù)架構(gòu)，by A. Lukyanchikov)

該圖展示了運(yùn)行時(shí)的方方面面，但沒有包括打包、持續(xù)集成、伸縮、高可用和自我修復(fù)等在微服務(wù)架構(gòu)中重要點(diǎn)。本文假設(shè)大多數(shù)JAVA開發(fā)者熟悉Spring Cloud，采用類比的形式，通過解決以上要點(diǎn)問題，帶大家了解Kubernetes和Spring Cloud之間的關(guān)系。

我們在此不進(jìn)行特性的逐個(gè)對比，而是從大面上看一看微服務(wù)的要點(diǎn)并聊一聊Spring Cloud和Kubernetes如何實(shí)現(xiàn)。

微服務(wù)架構(gòu)的一大優(yōu)勢是易于理解的架構(gòu)風(fēng)格，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的模塊邊界，并且具有獨(dú)立的部署和技術(shù)多樣性，但需要付出的代價(jià)也是顯而易見的——開發(fā)分布式系統(tǒng)的成本和運(yùn)維開銷。

而微服務(wù)架構(gòu)能否成功實(shí)踐，利用各種工具解決潛在問題是關(guān)鍵。把啟動(dòng)過程變得快速簡單很重要，但通往生產(chǎn)環(huán)境的旅程是漫長的，你需要不斷進(jìn)步才能成功。

上圖是需要在微服務(wù)架構(gòu)中最常見的技術(shù)要點(diǎn)（在這里，我們不涉及那些非技術(shù)要點(diǎn)，比如組織結(jié)構(gòu)、公司文化等等）

Spring Cloud和Kubernetes有很大的不同，并沒有直接可比的特性，如果對照微服務(wù)架構(gòu)的要點(diǎn)，可以得出如下的技術(shù)對比圖表：

從上表我們可以得知：

Spring Cloud有一套豐富且集成良好的JAVA庫，作為應(yīng)用棧的一部分解決所有運(yùn)行時(shí)問題。因此，微服務(wù)本身可以通過庫和運(yùn)行時(shí)代理解決客戶端服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、配置更新、統(tǒng)計(jì)跟蹤等。工作模式就像單實(shí)例服務(wù)集群（譯者注：集群中master節(jié)點(diǎn)工作，當(dāng)master掛掉后，slave節(jié)點(diǎn)被選舉頂替。）并且一批工作也是在JVM中被管理。

Kubernetes是多語言的，不僅僅針對Java平臺(tái)，而是以通用的方式為所有語言解決分布式計(jì)算問題。Kubernetes提供了配置管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、跟蹤、統(tǒng)計(jì)、單實(shí)例、平臺(tái)級(jí)和應(yīng)用棧之外的調(diào)度工作。該應(yīng)用不需要任何客戶端邏輯的庫或代理程序，可以用任何語言編寫。

兩個(gè)平臺(tái)依靠相似的第三方工具，如ELK和EFK stacks, tracing libraries等。Hystrix和Spring Boot等庫，在兩個(gè)環(huán)境中都表現(xiàn)良好。很多情況下，Spring Cloud和Kubernetes可以形成互補(bǔ)，組建出更強(qiáng)大的解決方案（例如KubeFlix和Spring Cloud Kubernetes）。

想要進(jìn)一步理解Spring Cloud和Kubernetes的適用范圍，可以參考下圖微服務(wù)架構(gòu)需求。

有些需求，Spring Cloud表現(xiàn)更好，有需求則是Kubernetes，也有些需求，兩者可以用不同的方式滿足。好消息是，Spring Cloud和Kubernetes在使用上并不沖突。例如，Spring Cloud提供Maven插件來創(chuàng)建多帶帶JAR應(yīng)用程序包。結(jié)合Docker、Kubernetes的聲明式部署和調(diào)度能力，輕松運(yùn)行微服務(wù)。同樣，Sring Cloud以應(yīng)用程序內(nèi)的包裝庫的形式來支持彈性伸縮，微服務(wù)容錯(cuò)使用Hystrix（bulkhead和斷路器模式）與Ribbon（負(fù)載均衡）。但這些是不夠的，當(dāng)組合Kubernetes健康檢查、程序重啟和自動(dòng)伸縮能力，微服務(wù)才真正變成一個(gè)強(qiáng)壯的系統(tǒng)。

Spring Cloud

Spring Cloud為開發(fā)者提供了快速構(gòu)建分布式系統(tǒng)中的一些常見模式的工具，例如配置管理，服務(wù)發(fā)現(xiàn)，斷路器，路由等。它是為Java開發(fā)人員使用，構(gòu)建在Netflix OSS庫之上的。

優(yōu)點(diǎn)

Spring Platform提供的統(tǒng)一編程模型和Spring Boot的快速應(yīng)用程序創(chuàng)建能力，為開發(fā)人員提供了很好的微服務(wù)開發(fā)體驗(yàn)。使用很少的注解，就可以創(chuàng)建一個(gè)配置服務(wù)器或獲得客戶端庫來配置您的服務(wù)。

豐富的庫支持，覆蓋大多數(shù)運(yùn)行時(shí)需求。Spring Cloud的所有庫均由JAVA編寫，提供多特性、高控制和易配置。

不同的Spring Cloud庫彼此完全兼容。例如，Feign客戶端還將使用Hystrix用于斷路器、Ribbon用于負(fù)載均衡請求。一切都是注解驅(qū)動(dòng)的，易于Java開發(fā)者開發(fā)。

缺點(diǎn)

僅使用JAVA，既是Spring Cloud的優(yōu)點(diǎn)，也是一大缺陷。微服務(wù)架構(gòu)之所以吸引人，在于按需交換各種技術(shù)棧、庫，甚至語言的能力。這一點(diǎn)，Spring Cloud做不到。如果你想使用Spring Cloud/Netflix OSS基礎(chǔ)設(shè)置服務(wù)，例如配置管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)或者負(fù)載均衡，解決方案是不優(yōu)雅的。雖然Netflix Prana項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了sidecar模式，顯示基于Java客戶類庫越過HTTP，使得用non-JVM語言編寫的應(yīng)用程序存在于NetflixOSS生態(tài)系統(tǒng)變得可能，但它仍然不是很優(yōu)雅。

除了JAVA應(yīng)用程序，還有太多與開發(fā)無關(guān)的事情需要Java開發(fā)人員處理。每個(gè)微服務(wù)需要運(yùn)行各種客戶端以進(jìn)行配置檢索、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡。雖然很容易設(shè)置，但這并不會(huì)降低對環(huán)境的構(gòu)建時(shí)間和運(yùn)行的依賴性。例如，開發(fā)人員可以使用@EnableConfigServer創(chuàng)建一個(gè)配置服務(wù)器，但這只是開心的假象。每當(dāng)開發(fā)人員想要運(yùn)行單個(gè)微服務(wù)時(shí)，他們需要啟動(dòng)并運(yùn)行Config Server。對于受控環(huán)境，開發(fā)人員必須考慮使Config Server高度可用，并且由于它可以由Git或SVN支持，因此它們需要一個(gè)共享文件系統(tǒng)。同樣，對于服務(wù)發(fā)現(xiàn)，開發(fā)人員也是需要首先啟動(dòng)Eureka服務(wù)器。為了創(chuàng)建一個(gè)受控的環(huán)境，他們需要在每個(gè)AZ上使用多個(gè)實(shí)例實(shí)現(xiàn)集群。可以說，開發(fā)人員除了實(shí)現(xiàn)所有功能外，還需要額外管理一個(gè)復(fù)雜的微服務(wù)平臺(tái)。

Spring Cloud目前在微服務(wù)方面覆蓋的面相對有限，開發(fā)人員還需要考慮自動(dòng)化部署、調(diào)度、資源管理、過程隔離、自我修復(fù)、構(gòu)建流水線等，以獲得完整的微服務(wù)體驗(yàn)。對于這點(diǎn)，我認(rèn)為拿Spring Cloud和Kubernetes比較是不公平的，應(yīng)該比較Spring Cloud + Cloud Foundry (or Docker Swarm)和Kubernetes。但這也意味著對于一個(gè)完整的端到端微服務(wù)體驗(yàn)，Spring Cloud必須補(bǔ)充一個(gè)像Kubernetes這樣的應(yīng)用程序平臺(tái)。

Kubernetes

Kubernetes是一個(gè)用于自動(dòng)化部署、擴(kuò)展和管理容器化應(yīng)用程序的開源系統(tǒng)。支持多種語言并且提供用于支持、運(yùn)行、擴(kuò)展和管理分布式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)

Kubernetes是多語言且語言不敏感的容器管理平臺(tái)，能夠運(yùn)行云原生和傳統(tǒng)的容器化應(yīng)用程序。Kubernetes提供的服務(wù)（如配置管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、測試指標(biāo)收集和日志聚合）可供各種語言使用。這意味著一個(gè)平臺(tái)可以被多個(gè)團(tuán)隊(duì)（包括使用Spring的Java開發(fā)人員）使用，并提供多種用途：應(yīng)??用程序開發(fā)、測試環(huán)境、構(gòu)建環(huán)境（源碼運(yùn)行、構(gòu)建服務(wù)、依賴倉庫）等。

與Spring Cloud相比，Kubernetes解決了更廣的微服務(wù)架構(gòu)問題。除了提供運(yùn)行時(shí)服務(wù)，Kubernetes也可以讓你制定環(huán)境、設(shè)置資源限制、RBAC、管理應(yīng)用程序生命周期、允許自動(dòng)擴(kuò)容和自我修復(fù)（幾乎表現(xiàn)得像一個(gè)抗脆弱平臺(tái)）。

Kubernetes技術(shù)基于Google十五年的研發(fā)和容器管理經(jīng)驗(yàn)。此外，Kubernetes有近1000個(gè)貢獻(xiàn)者，是Github上最活躍的開源社區(qū)之一。

缺點(diǎn)

Kubernetes是多語言的，因此它的服務(wù)是通用的，并不針對不同的平臺(tái)（如Spring Cloud for JVM）進(jìn)行優(yōu)化。例如，配置會(huì)作為環(huán)境變量傳遞給應(yīng)用程序或掛載的文件系統(tǒng)。它沒有像Spring Cloud Config提供的配置更新功能。

Kubernetes不是一個(gè)以開發(fā)者為中心的平臺(tái)，更偏向于DevOps的IT人員使用。因此，Java開發(fā)人員需要學(xué)習(xí)一些新的概念，需要學(xué)習(xí)解決問題的新方法。盡管通過MiniKuber開始一個(gè)Kubernetes開發(fā)實(shí)例很簡單，但手動(dòng)安裝一個(gè)高可用的Kubernetes集群仍顯得有些復(fù)雜。

Kubernetes是一個(gè)相對較新的平臺(tái)（2歲），仍然在發(fā)展和成長，每個(gè)版本都添加了很多新功能，可能很難跟上。好消息是，這一點(diǎn)已經(jīng)被考慮到了，Kubernetes的API將是可擴(kuò)展和向后兼容的。

如你所見，Spring Cloud和Kubernetes在核心領(lǐng)域都很強(qiáng)，并且正在其他領(lǐng)域努力改進(jìn)。Spring Cloud可以快速使用，對開發(fā)者比較友好；而Kubernetes是DevOps的絕配，雖然學(xué)起來可能有點(diǎn)難，但是覆蓋了更廣泛的微服務(wù)技術(shù)要點(diǎn)。

Spring Cloud和Kubernetes處理了不同范圍的微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)點(diǎn)，而且是用了不同的方法。Spring Cloud方法是試圖解決在JVM中的微服務(wù)架構(gòu)要點(diǎn)，而Kubernetes方法是試圖讓問題消失，為開發(fā)者在平臺(tái)層解決。Spring Cloud在JVM中非常強(qiáng)大，Kubernetes管理那些JVM很強(qiáng)大?？雌饋砀魅∷L，充分利用這兩者的優(yōu)勢是自然而然的趨勢了。

結(jié)合使用Spring Cloud和Kubernetes，用Spring Cloud提供應(yīng)用程序打包，Docker和Kubernetes提供部署和調(diào)度；Spring通過Hystrix線程池提供應(yīng)用程序內(nèi)隔離，Kubernetes通過資源、進(jìn)程和命名空間隔離；Spring為每個(gè)微服務(wù)提供健康終端，Kubernetes執(zhí)行健康檢查并且為健康服務(wù)的通信提供路由；Spring外部化且升級(jí)配置，Kubernetes給每個(gè)微服務(wù)分配配置......這樣的例子還有很多。

作者：Bilgin Ibryam
原文：https://dzone.com/articles/deploying-microservices-spring-cloud-vs-kubernetes
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為方便閱讀原文略有刪改