k8s 和 Spring Cloud 的激烈冲突

Java 生态的 Spring Cloud 可谓是迄今最完整的微服務框架,基本滿足所有微服务架构需求,网上的教程也不胜枚举。 但也因为 Spring Cloud 生态过于完整,如今 k8s 大行其道,当我们把原来基于 Spring Cloud 开发的服务放到 k8s 后, 一些机制自成一格,不受 k8s 生态的工具和机制管控。

因為从扩展部署、运维角度出发的 k8s,在最原始容器、應用程式部署及网络层管理的基础上,已逐步实现並贴近应用层的需要,一些微服务架构下的基础需求(如:Service Discovery、API Gateway 等)开始直接或间接被纳入 k8s 生态。 导致双方有很多组件功能重复,且只能择一而终, 一旦你选了 Spring Cloud 的解決方案,就得放弃 k8s 那边的机制。

Spring Cloud 官方提供的解决方案

为解决该问题,官方在 Github 上提供了开源方案,说明如何以 Spring Cloud 整合 Kubernetes 生态下的元件,主要讨论从原本组件架构过度并一直到 Kubernetes 原生环境后的处理方法 https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-kubernetes
该解決方案重点如下:

服务发现 (Service Discovery)

Spring Cloud 的经典解决方案:Netflix Eureka、Alibaba Nacos、Hashicorp。主要原理都是在服务部署时,去注册自己的服务,让其他服务可检索到自己。

spring.cloud.service-registry.auto-registration.enabled
@EnableDiscoveryClient(autoRegister=false)
但在 k8s ,服務的注册和查询由 Service 元件负责,其连线名称,是利用內部 DNS 实现。这代表我們要將服务发现功能,接上 k8s 的 Service 机制。 为达成目的,方案中提供了 DiscoveryClient 组件,让基于 Spring Cloud 所开发的程序可方便查询其他服务。 使用了 Kubernetes 原生的服务发现,才能被 Istio 追踪,未來才能纳入 Service Mesh 的管控。

配置管理 (Configuration Management)
Spring Cloud 的解决方案:spring-cloud-config。但在 Kubernetes 上,有 ConfigMap 和 Secret 可使用,而且通常还会搭配 Vault 管理敏感配置。

而该方案提供了 ConfigMapPropertySource 和 SecretsPropertySource,來存取 Kubernetes 上的 ConfigMap 和 Secret。

负载均衡和熔断器 (Load Balancing & Circuit Breaker)

Spring Cloud原有方案:Netflix Ribbon 和 Hystrix,但在 k8s 有 Service 实现负载均衡,以及 Istio 可实现熔断器,开发者只需专注 crud。 由于负载均衡和熔断器會依赖服务发现机制,因此 Ribbon 和 Hytrix 原先的功能在 k8s 原生环境下失效。 该解決方案內虽然有提到一些关于 Ribbon 整合 Kubernetes 原生环境的实现,但相关链接已消失,应该是放弃了。 所以推荐避免使用客户端的负载均衡和熔断器。

Spring Cloud V.S k8s 重叠方案

在这里插入图片描述
我们当然也能完全不理會 k8s 原生组件,完全采用 Spring Boot 和 Spring Cloud 的解決方案,只把 k8s 当做部署应用的工具和平台。但显然在未來,Service Mesh 及其通用的 Cloud Native 技术发展,就会和Spring Cloud脱轨,无法再和我们的应用深度整合。

相比于 Spring Cloud 生态都只能使用 Java , k8s 生态的发展和设计更为通用且广泛,一些 Spring Cloud 內的元件功能,在 Kubernetes 除了包含支援以外,甚至有更多的整合和考量及延伸的功能。 由于 CNCF 的推波助澜及更多国际大厂投入,新工具、运维方法、整合能力层出不穷。因此,在选型微服务架构时,k8s 的各种原生解決方案,都需要被放入评估考量中。 目前网络上很多 Spring Boot 和 Spring Cloud 的很多已经过时,而且都没整合 k8s,与当下主流的基础设施环境有落差,学习时都要自己斟酌考量。

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