微服务架构
Kubernetes 设计之初就是按照 Cloud Native 的理念设计的，Cloud Native 中有个重要概念就是微服务的架构设计，当将单体应用拆分微服务后， 随着服务数量的增多，如何微服务进行管理以保证服务的 SLA 呢？为了从架构层面上解决这个问题，解放程序员的创造性，避免繁琐的服务发现、监控、分布式追踪等事务，Service mesh 应运而生。
什么是 service mesh？
Service mesh 有如下几个特点：
- 应用程序间通讯的中间层
- 轻量级网络代理
- 应用程序无感知
- 解耦应用程序的重试/超时、监控、追踪和服务发现
目前两款流行的 service mesh 开源软件 Istio 和 Linkerd 都可以直接在 kubernetes 中集成，其中 Linkerd 已经成为 CNCF 成员。
Service mesh如何工作？
下面以 Linkerd 为例讲解 service mesh 如何工作，Istio 作为 service mesh 的另一种实现原理与 linkerd 基本类似，后续文章将会详解 Istio 和 Linkerd 如何在 kubernetes 中工作。
- Linkerd 将服务请求路由到目的地址，根据中的参数判断是到生产环境、测试环境还是 staging 环境中的服务（服务可能同时部署在这三个环境中），是路由到本地环境还是公有云环境？所有的这些路由信息可以动态配置，可以是全局配置也可以为某些服务单独配置。
- 当 Linkerd 确认了目的地址后，将流量发送到相应服务发现端点，在 kubernetes 中是 service，然后 service 会将服务转发给后端的实例。
- Linkerd 根据它观测到最近请求的延迟时间，选择出所有应用程序的实例中响应最快的实例。
- Linkerd 将请求发送给该实例，同时记录响应类型和延迟数据。
- 如果该实例挂了、不响应了或者进程不工作了，Linkerd 将把请求发送到其他实例上重试。
- 如果该实例持续返回 error，Linkerd 会将该实例从负载均衡池中移除，稍后再周期性得重试。
- 如果请求的截止时间已过，Linkerd 主动失败该请求，而不是再次尝试添加负载。
- Linkerd 以 metric 和分布式追踪的形式捕获上述行为的各个方面，这些追踪信息将发送到集中 metric 系统。
为何使用 service mesh？
Service mesh 并没有给我们带来新功能，它是用于解决其他工具已经解决过的问题，只不过这次是在 Cloud Native 的 kubernetes 环境下的实现。
在传统的 MVC 三层 Web 应用程序架构下，服务之间的通讯并不复杂，在应用程序内部自己管理即可，但是在现今的复杂的大型网站情况下，单体应用被分解为众多的微服务，服务之间的依赖和通讯十分复杂，出现了 twitter 开发的 Finagle、Netflix 开发的 Hystrix 和 Google 的 Stubby 这样的 ”胖客户端“ 库，这些就是早期的 service mesh，但是它们都近适用于特定的环境和特定的开发语言，并不能作为平台级的 service mesh 支持。
在 Cloud Native 架构下，容器的使用给予了异构应用程序的更多可行性，kubernetes 增强的应用的横向扩容能力，用户可以快速的编排出复杂环境、复杂依赖关系的应用程序，同时开发者又无须过分关心应用程序的监控、扩展性、服务发现和分布式追踪这些繁琐的事情而专注于程序开发，赋予开发者更多的创造性。
参考
WHAT’S A SERVICE MESH? AND WHY DO I NEED ONE?
So what even is a Service Mesh? Hot take on Istio and Linkerd
linkerd: A service mesh for AWS ECS
Introducing Istio: A robust service mesh for microservices
Application Network Functions With ESBs, API Management, and Now.. Service Mesh?