随着社会的进步与技术的发展，人们对资源的高效利用有了更为迫切的需求。近年来，互联网、移动互联网的高速发展与成熟，大应用的微服务化也引起了企业的热情关注，而基于Kubernetes+Docker的容器云方案也随之进入了大众的视野。开普勒云是一个基于Kubernetes+Docker+Istio的微服务治理解决方案。
现在各大企业都在谈论微服务，在微服务的大趋势之下技术圈里逢人必谈微服务，及微服务化后的各种解决方案。
使用微服务架构有很多充分的理由，但天下没有免费的午餐，微服务虽有诸多优势，同时也增加了复杂性。团队应该积极应对这种复杂性，前提是应用能够受益于微服务。
当然这不是本文主要讨论的问题，我不讲微服务具体要如何拆分，每个企业每个应用的情况都不太一样，适合自己的方案就是最好的拆分方案。我们主要来解决微服务化后所带来的一些问题。
以上都是大应用微服务化所需要解决的基础问题，如果还按照传统的方式使用虚拟机来实现，资源开支将会非常大。那么这些问题要怎么解决呢？比如:
当然面对上述这些问题我们广大的猿友们肯定是有解决方案的。
假设我们是Java体系的应用，那解决起来就很方便了，比如我们可以考虑使用SpringCloud全家桶系列。也可以拆分使用:
Java体系下能很方便的做以我们微服务化后的基础部分，但依然不能非常舒服地解决环境一致性，并且如果有其他语系的服务将很难融入进去。
我们来看基础编程语言一般有什么组合方式来解决基础问题。
假设我们是使用Golang语言，这里再捧一下Golang语言。go语言简直就是天生为微服务而生的语言，实在不要太方便了。高效的开发速度及相当不错的性能，简单精悍。
跑题了~我们使用上面这些工具也可以组成一套还不错的微服务架构。
但是这种方案也有问题，对服务的侵入性太强了，每个服务都需要嵌入大量代码，这还是很头疼的。
基于Docker+k8s搭建平台的实践方案。
Docker 是一个非常强大的容器。
使用了Docker之后，我们发现可玩的东西变多了，更加灵活了。不仅仅是资源利用率提升、环境一致性得到了保证，版本控制也变得更加方便了。
以前我们使用Jenkins进行构建，需要回滚时，又需要重新走一次jenkins Build过程，非常麻烦。如果是Java应用，它的构建时间将会变得非常长。
使用了Docker之后，这一切都变得简单了，只需要把某个版本的镜像拉下来启动就完事了(如果本地有缓存直接启动某个版本就行了)，这个提升是非常高效的。
(图片来源网络)
既然使用了Docker容器作为服务的基础，那我们肯定需要对容器进行编排，如果没有编排那将是非常可怕的。而对于Docker容器的编排，我们有多种选择：Docker Swarm、Apache Mesos、Kubernetes，在这些编排工具之中，我们选择了服务编排王者Kubernetes。
我们来对比这三个容器编排工具。
Mesos的目的是建立一个高效可扩展的系统，并且这个系统能够支持各种各样的框架，不管是现在的还是未来的框架，它都能支持。这也是现今一个比较大的问题：类似Hadoop和MPI这些框架都是独立开的，这导致想要在框架之间做一些细粒度的分享是不可能的。
但它的基础语言不是Golang，不在我们的技术栈里，我们对它的维护成本将会增高，所以我们首先排除了它。
Docker Swarm是一个由Docker开发的调度框架。由Docker自身开发的好处之一就是标准Docker API的使用。Swarm的架构由两部分组成：
(图片来源网络)
它的使用，这里不再具体进行介绍。
Kubernetes是一个Docker容器的编排系统，它使用label和pod的概念来将容器换分为逻辑单元。Pods是同地协作（co-located）容器的集合，这些容器被共同部署和调度，形成了一个服务，这是Kubernetes和其他两个框架的主要区别。相比于基于相似度的容器调度方式（就像Swarm和Mesos），这个方法简化了对集群的管理.
不仅如此，它还提供了非常丰富的API，方便我们对它进行操作，及玩出更多花样。其实还有一大重点就是符合我们的Golang技术栈，并且有大厂支持。
Kubernetes 的具体使用这里也不再过多介绍，网站上有大把资料可以参考。
kubernetes（k8s）是自动化容器操作的开源平台，这些操作包括部署、调度和节点集群间扩展。
到这里我们解决了以下问题:
当然还有监控，这个我们后面再说。我们先来看要解决一些更高层次的问题该怎么办呢？
在不对服务进行侵入性的代码修改的情况下，服务认证、链路追踪、日志管理、断路器、流量管理、错误注入等等问题要怎么解决呢？
这两年非常流行一种解决方案：Service Mesh。
处理服务间通信的基础设施层，用于在云原生应用复杂的服务拓扑中实现可靠的请求传递。
在云原生应用中可靠地传递请求可能非常复杂，通过一系列强大技术来管理这种复杂性: 链路熔断、延迟感知、负载均衡，服务发现、服务续约及下线与剔除。
市面上的ServiceMesh框架有很多，我们选择了站在风口的Istio。
连接、管理和保护微服务的开放平台。
因为有大厂支持~其实主要还是它的理念是相当好的。
虽然它才到1.0版本，我们是从 0.6 版本开始尝试体验，测试环境跑，然后0.7.1版本出了，我们升级到0.7.1版本跑，后来0.8.0LTS出了，我们开始正式使用0.8.0版本，并且做了一套升级方案。
目前最新版已经到了1.0.4, 但我们并不准备升级，我想等到它升级到1.2之后，再开始正式大规模应用。0.8.0LTS在现在来看小规模还是可以的。
我们先来看一下Istio的架构。
其中Istio控制面板主要分为三大块，Pilot、Mixer、Istio-Auth。
每个Pod都会被注入一个Sidecar，容器里的流量通过iptables全部转到Envoy进行处理。
Istio可以独立部署，但显然它与Kuberntes结合是更好的选择。基于Kubernetes的小规模架构。有人担心它的性能，其实经过生产测试，上万的QPS是完全没有问题的。
在资源紧缺的情况下，我们的k8s集群是怎么样的？
Master Cluster:
Node:
(图片来源网络)
我们所调用的Master的API都是通过 keepalived 进行管理，某一master发生故障，能保证顺滑的飘到其他master的API，不影响整个集群的运行。
当然我们还配置了两个边缘节点。
边缘节点的主要功能是让集群提供对外暴露服务能力的节点，所以它也不需要稳定，我们的IngressGateway 就是部署在这两个边缘节点上面，并且通过Keeplived进行管理。
最外层是DNS，通过泛解析到Nginx，Nginx将流量转到集群的VIP，VIP再到集群的HAproxy，将外部流量发到我们的边缘节点Gateway。
每个VirtualService都会绑定到Gateway上，通过VirtualService可以进行服务的负载、限流、故障处理、路由规则及金丝雀部署。再通过Service最终到服务所在的Pods上。
这是在没有进行Mixer跟策略检测的情况下的过程，只使用了Istio-IngressGateway。如果使用全部Istio组件将有所变化，但主流程还是这样的。
日志收集我们采用的是低耦合、扩展性强、方便维护和升级的方案。
Filebeat会跟应用容器部署在一起，应用也不需要知道它的存在，只需要指定日志输入的目录就可以了。Filebeat所使用的配置是从ConfigMap读取，只需要维护好收集日志的规则。
上图是我们可以从Kibana上看到所采集到的日志。
目前我们支持的报警有Wechat、kplcloud、Email、IM。所有报警都可在平台上配置发送到各个地方。
整个架构由外围服务及集群内的基础服务组成，外围服务有:
集群有:
集群内部的监控有：
有没有一种傻瓜式的，不需要学习太多的技术，可以方便使用的解决方案？
开普勒云平台是一个轻量级的PaaS平台。
为了降低学习成本及部署难度，在开普勒平台上部署应用很简单，只需要增加一个Dockerfile 就好了。
Dockerfile 参考：
以上是普通模式，Jenkins代码Build及Docker build。
这是一种相对自由的部署方式，可以根据自己的需求进行定制，当然有学习成本。
其实完全可以做到自动生成Dockerfile，但每个服务的要求可能不一样，有些需要增加文件、有些在Build时需要增加参数等等。我们不能要求所有的项目都是一样的，这会阻碍技术的发展。所以退而求其次，我们给出模版，研发根据自己的需求调整。
用户把自己的Dockerfile跟代码提交到Gitlab，然后在开普勒云平台填写一些参数创建自己的应用。
应用创建完后会在Jenkins创建一个Job，把代码拉取下来并执行Docker build（如果没有选择多阶构建会先执行go build或mvn），再把打包好的Docker image推送到镜像仓库，最后回调平台API或调用k8s通知拉取最新的版本。
用户只需要在开普勒云平台上管理好自己的应用就可以，其他的全部自动化处理。
我们从创建一个服务开始介绍平台。
平台主界面:
点击“创建服务”后进入创建页面。
填写基本信息:
填写详细信息:
基本信息以Golang为例，当选择其他语言时所需填写的参数会略有不同。
如果选择了对外提供服务的话，会进入第三步，第三步是填写路由规则，如没有特殊需求直接默认提交就行了。
Build 升级应用版本:
调用服务模式，可以在普通跟服务网格之间调整。
服务是否提供对外服务的能力:
扩容调整CPU、内存：
调整启动的Pod数量：
网页版本的终端：
管理员创建StorageClass跟PersistentVolumeClaim，用户只需要在自己服务选择相关的PVC进行绑写就行了。
存储使用的是NFS。
Consul当作配置中心来使用，并且我们提供Golang的客户端。
$ go get github.com/lattecake/consul-kv-client它会自动同步consul的目录配置存在内存，获取配置只需要直接从内存拿就行了。
作者：王聪
首发：宜技之长
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