容器云未来：Kubernetes、Istio和Knative

导读

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目前以Kubernetes为基础构建的容器生态逐渐完善，这其中Kubernetes、Istio、Knative三个独立项目被越来越多的人提及，并且已经开始尝试大规模落地实践，它们恰好构成了容器云的未来拼图。今天与大家一起分享下，这三个项目究竟解决了什么问题，为什么它们能够一鸣惊人。

随着微服务理念不断深入人心，越来越多的企业把自己的应用逐步由单体转变成微服务架构，Container容器技术的出现恰恰加速了这个转移过程，因为它有效地解决了N多服务的快速部署问题。但是随着服务数目的增多，越来越多的企业希望能够把相关服务有效地“聚合”在一起，方便统一部署与管理。Kubenretes的出现恰恰解决了大规模微服务编排部署所带来的挑战，让整个行业意识到PaaS的落地可以成为现实。

当随着微服务体系下的服务数目越来越多，服务运维成为必然要解决的问题，于是Istio出现了，基于网络代理与控制相分离的实现策略，允许对服务控制策略进行有效合理的管控。

到这里似乎到了很美好的阶段：

· 微服务：解决应用内聚、臃肿的问题。
· Container：解决服务运行环境统一，和部署问题。
· Kubernetes：解决大量微服务有效“聚合”部署问题。
· Istio：解决服务上线面临的一系列治理问题。

这个阶段乍一看来，构建容器云似乎有了一个完整的链路和解决方式，一切都将变得那么“完美”。

现在让我们回过头来深入分析一下，微服务体系下的服务交互，目前是否存在问题。

首先，无论是http，还是rpc，本质上都是服务与服务的远程调用。开发应用程序中，无法做到服务与服务间的彼此透明。这样会导致一个问题：无论微服务业务拆分多么“精细”，本质上业务单元之间还是不能够独立运行和发展。同时在面向不同开发领域的衍生，无法选择最合适的实现方式。因此我们希望能够基于不同的“模板”+“配置”的方式能够把开发环境标准化处理，同时提供“事件”机制，将服务与服务交互的耦合度降到最低。

其次，服务线上运行的动态伸缩问题。当下kubernetes环境下的弹性伸缩，需要由客户搜集监测数据，并自主手动来实现，但是我们更希望服务线上能够更加自动化和智能化。

最后，服务标准化问题。我们希望服务内部的模型是标准的、能够快速复制和快速构建的；服务通信是标准的：协议标准，格式标准；运行环境是标准的：快速部署，快速迁移。

Knative的出现恰好解决远程直接调用，服务线上自动管理以及一些列标准化问题。

下面我们来看一下三者的关联：

Kubernetes和Istio相信大家比较熟悉了，这里不做过多介绍，有需要的同学可以关注下我们之前发布的相关文章，这里我们重点来看一下Knative。

Knative是谷歌开源的serverless架构方案，旨在提供一套简单易用的serverless方案，把serverless标准化。目前参与的公司主要是Google、Pivotal、IBM、Red Hat，于2018年7月份对外发布，目前处于快速发展阶段。

Knative组成

Build
构建系统：把用户定义的应用构建成容器镜像，面向kubernetes的标准化构建，区别于Dockerfile镜像构建，重点解决kubernetes环境的构建标准化问题。

Serving
服务系统：利用Istio的部分功能，来配置应用路由，升级以及弹性伸缩。Serving中包括容器生命周期管理，容器外围对象（service，ingres）生成（恰到好处的把服务实例与访问统一在一起），监控应用请求，自动弹性负载，并且利用Virtual service和destination配置服务访问规则。只有这样才能保证服务呈现一致性以及服务运行自动化管理。

Eventing
事件系统：用于自动完成事件的绑定与触发。事件系统与直接调用最大的区别在于响应式设计，它允许运行服务本身不需要屏蔽了调用方与被调用方的关系。从而在业务层面能够实现业务的快速聚合，或许为后续业务编排创新提供事件。

现在我们换一个角度，聚焦应用服务生命周期：

Knative 解决应用模板+面向统一环境的标准化构建场景；
Kubernetes作为基础设施，解决应用编排和运行环境场景；
Isito作为通信基础设施层，保证应用服务运行可检测、可配置、可追踪问题。

这三者贯穿应用服务生命周期全过程，容器云恰恰也是管理应用服务的控制平台，这就能够很好地解释，为什么Kubernetes，Istio，Knative在未来会成为构建容器云的三驾马车。