部署微服务：Spring Cloud pk Kubernetes

作者 | 徐磊 翻译

来源 | 新钛云服（ID：newtyun）

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Spring Cloud和Kubernetes都声称是开发和微服务的最佳运行环境，但它们本质上非常不同。在本文中，我们将了解他们如何帮助交付基于微服务的架构 (MSA)，它们擅长哪些领域，以及如何利用自身优势在微服务之旅中取得两全其美的结果。

使用 Spring Cloud 创建一个基于微服务的系统需要一些什么？

为了构建一个可扩展且具有弹性的微服务系统，该系统支持增长到数十或数百个服务，必须借助具有广泛构建时间和runtime功能的工具集对其进行集中管理和治理。使用 Spring Cloud，这涉及实现功能服务（例如统计服务、帐户服务和通知服务）和支持基础设施服务（例如日志分析、配置服务器、服务发现、身份验证服务）。使用 Spring Cloud 描述此类 MSA 的图表如下：

该图涵盖了系统的运行时方面，但没有涉及封装、CICD、扩展、高可用性和自我修复，这些在 MSA 中也非常重要。假设大多数 Java 开发人员都熟悉 Spring Cloud，在本文中，我们将通过解决这些问题来绘制一个平衡点，看看 Kubernetes 与 Spring Cloud 之间的关系。

微服务问题
与其逐个进行功能比较，不如让我们来看看更广泛的微服务关注点，看看 Spring Cloud 和 Kubernetes 如何处理这些问题。

关于 MSA 的好处在于，它是一种具有易于理解和权衡的架构风格 。微服务支持强大的模块边界，具有独立部署和技术多样性。它们是以开发分布式系统和大量运营开销为代价的。一个关键的成功因素是专注于能够帮助您尽可能多的解决 MSA 问题。使启动过程快速而简单很重要。

在上图中，我们可以看到一个列表，其中包含必须在 MSA 中解决的最常见的技术问题。

技术映射
Spring Cloud 和 Kubernetes 这两个平台非常不同，它们之间没有直接的功能对等。如果我们将每个 MSA 关注点映射到用于在两个平台中解决它的技术，我们会得出下表。 

上表的主要结论是：

• Spring Cloud 拥有一组丰富的、集成良好的 Java 库，可以将所有runtime问题作为应用程序堆栈的一部分来解决。因此，微服务本身有库和runtime代理来进行客户端服务发现、负载平衡、配置更新、指标跟踪等。单例集群服务和批处理作业等模式也在 JVM 中进行管理。
• Kubernetes 是多语言的，不仅针对 Java 平台，而且以通用方式解决所有语言的分布式计算挑战。它为平台级别和应用程序堆栈之外的配置管理、服务发现、负载平衡、跟踪、度量、单例、计划作业提供服务。该应用程序不需要任何用于客户端逻辑的库或代理，并且可以用任何语言编写。
• 在某些领域，两个平台都依赖类似的第三方工具。例如，ELK 和 EFK 堆栈、跟踪库等。例如 Hystrix 和 Spring Boot，在这两种环境中同样有用。在某些领域，两个平台是互补的，可以组合在一起，以创建更强大的解决方案（ KubeFlix和 Spring Cloud Kubernetes就是这样的例子）。

微服务要求 
为了展示每个项目的范围，这里有一张表格，其中包含端到端的 MSA 要求，从底部的硬件到顶部的 DevOps 和自助服务体验，以及它们之间的关系到 Spring Cloud 和 Kubernetes 平台。

在某些情况下，两个项目使用不同的方法满足相同的要求，并且在某些领域，一个项目可能比另一个项目更强大。但也有一个好处，两个平台相互补充，可以结合互补，以获得卓越的微服务体验。

例如，Spring Boot 提供了用于构建单个jar应用程序包的Maven插件。结合 Docker 和 Kubernetes 的声明式部署和调度功能，运行微服务变得轻而易举。

同样，Spring Cloud 具有应用程序内库，用于使用 Hystrix和Ribbon创建弹性、容错的微服务。但这还不够，当它与Kubernetes 的健康检查结合时，进程会重新启动，

对比
Spring Cloud

Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具，例如配置管理、服务发现、路由等。它构建在 Netflix OSS库之上，用Java编写，供Java开发人员使用

优点：

• Spring Platform自身提供的统一编程模型和Spring Boot的快速应用创建能力，为开发者提供了极佳的微服务开发体验。例如，使用很少的注释，您可以创建一个配置服务器。
• 有丰富的库选择，涵盖了大多数runtime问题。由于所有库都是用 Java 编写的，因此它提供了多种功能、更好的控制和微调选项。
• 不同的 Spring Cloud库彼此很好地集成在一起。例如，一个Feign客户端也将使用Hystrix进行断路，使用Ribbon进行负载均衡请求。一切都是注解驱动的，使 Java 开发人员可以轻松开发。

缺点：

• Spring Cloud 的主要优点之一也是它的缺点——它仅限于 Java。MSA的一个强大动机是能够在需要时交换技术堆栈、库甚至语言。这在 Spring Cloud中是不可能的。如果你想使用SpringCloud/Netflix OSS基础服务，比如配置管理、服务发现或者负载均衡，解决方案并不优雅。
• Java 开发人员需要关心和处理 Java 应用程序的问题太多。每个微服务都需要运行各种客户端来进行配置检索、服务发现和负载均衡。设置它们很容易，但这并不会隐藏构建时和runtime对环境的依赖。例如，开发人员可以使用EnableConfigServer创建一个 Config Server，但这只是一种方式。每次开发人员想要运行单个微服务时，他们都需要启动并运行配置服务器。对于受控环境，开发人员必须考虑使Config Server高可用，并且它支持Gi或Svn，因此他们需要一个共享文件系统。同样，对于服务发现，开发者需要先启动一个 Eureka服务器。
• Spring Cloud 本身在微服务旅程中的范围较短，开发人员还需要考虑自动化部署、调度、资源管理、进程隔离、自愈、构建管道等，以获得完整的微服务体验。在这一点上，我认为将Spring Cloud单独与Kubernetes进行比较是不公平的，而在 Spring Cloud + Cloud Foundry（或 Docker Swarm）和 Kubernetes之间进行比较更公平 。但这也意味着，要获得完整的端到端微服务体验，Spring Cloud必须辅以Kubernetes本身这样的应用平台。

Kubernetes

Kubernetes 是一个开源系统，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。它是多语言的，并提供用于配置、运行、扩展和管理分布式系统。

优点：

• Kubernetes 是一个多语言和语言不可知的容器管理平台，能够运行云原生和传统容器化应用程序。它提供的服务，例如配置管理、服务发现、负载均衡、指标收集和日志聚合，可以被多种语言使用。这允许在组织中拥有一个平台，可供多个团队（包括使用Spring的Java开发人员）使用并服务于多种用途：应用程序开发、测试环境、构建环境（运行源控制系统、构建服务器、工件存储库）等。
• 与 Spring Cloud 相比，Kubernetes 解决了更广泛的 MSA 问题。除了提供runtime服务，Kubernetes 还允许您配置环境、设置资源约束、RBAC、管理应用程序生命周期、启用自动扩展和自我修复。
• Kubernetes 技术基于谷歌 15 年的研发和管理容器的经验。是Github上最活跃的开源社区之一。

缺点：

• Kubernetes 是多语言的，因此，它的服务和原语是通用的，没有针对不同的平台（如 Spring Cloud for JVM）进行优化。例如，配置作为环境变量或挂载的文件系统传递给应用程序。它没有Spring Cloud Config 提供的花哨的配置更新功能。
• Kubernetes 不是面相开放人员的平台。它旨在供具有DevOps意识的IT人员使用。因此，Java 开发人员需要学习一些新概念并学习解决问题的新方法。尽管使用
• MiniKube启动 Kubernetes 实例非常容易，但手动安装高可用的 Kubernetes 集群会产生大量的操作开销。
• Kubernetes 仍然是一个相对较新的平台，并且仍在积极开发和成长中。因此，每个版本都添加了许多新功能，而且 API 是可扩展和向后兼容的。

两全其美

这两个框架都解决了不同范围的 MSA 问题，而且它们以根本不同的方式来解决。

• Spring Cloud试图解决 JVM 内部的MSA挑战，而 Kubernetes试图通过在平台级别解决问题来让开发人员解决问题。

Spring Cloud在JVM内部非常强大，而Kubernetes在管理这些 JVM 方面非常强大。因此，将它们结合起来并取其精华去其糟粕。

• 通过这样的组合，Spring 提供应用程序打包，Docker 和 Kubernetes 提供部署和调度。Spring 通过 Hystrix 线程池提供应用内隔离，Kubernetes 通过资源、进程和命名空间隔离提供逻辑隔离。Spring 为每个微服务提供健康端点，Kubernetes 执行健康检查和流量路由到健康服务。Spring 外部化和更新配置，Kubernetes 将配置分发到每个微服务。配合默契，简直完美。

个人最喜欢的微服务堆栈
一张图足以涵盖，请看图：