一、概述
本文阐述微服务架构演进的过程。
二、单体应用
英文称之为Monolithic Application，此时应用是单进程的，由该进程起EndPoint（即监听端口）对外提供服务。
优点：
- 代码调试简单
- 服务之间调用是简单的方法调用，出错概率低，错误处理简单
- 日志聚合，方便排查问题。
缺点：
- 随着应用规模增长，无法支撑高并发量
- 任意模块代码修改都要重新发布整个应用
- 开发团队规模大，难以管理
传统解决方案：
- 使用nginx等反向代理设备进行负载均衡，通过集群的方式提供服务，解决并发访问的问题
- 后端数据库服务，通过主从复制，分库分表，或者通过数据库中间件mycat等解决数据库访问压力
…
三、微服务架构诞生
为了解决单体架构存在的问题，微服务架构（micro service）诞生了。最初是Martin Fowler第一次系统性的阐述了这一架构：https://www.martinfowler.com/articles/microservices.html
简单来说，微服务架构将单体应用，根据业务拆分为多个独立的微服务。微服务直接通过网络通信的方式，相互调用，组成整个应用程序。
优点：
- 微服务可横向扩展，访问量大的微服务实例多，访问量少的可相对少
- 一个微服务可以由一个小团队管理
- 微服务之间可以使用不同的技术栈，如java, nodejs等
缺点：
- 引入了服务注册发现，负载均衡、服务熔断、服务治理等新的难题
- 增加了业务代码编写的难度，现在要处理服务调用相关的问题
- 排查问题困难，日志分散
- 根据技术栈的不同，微服务之间可能有很强的依赖性，如dubbo框架
在微服务架构刚开始流行的时候，大家主要通过SpringCloud、Dubbo等微服务框架实现微服务，难度较大，上手难度高。
四、容器化
随着docker技术的流行，应用容器化成为主流。
容器化解决的是应用部署的难题：通过把所有的环境打包到镜像，只要当前环境部署了docker，应用就能随时部署扩容。
并且，容器之间相互隔离，互不影响。
五、Kubernetes
Kubernetes是Docker的分布式解决方案，是一个分布式的容器编排平台。
docker虽然简化了应用部署的难题，但是在服务治理方面的能力较弱，并且不是分布式的解决方案。
通过Kubernetes，可以很容易实现应用的扩容缩容，应用监控、应用升级、服务注册发现等功能。
其实在k8s的层面，已经实现了服务发现，负载均衡等功能了；可以发现SpringCloud、Dubbo等框架和k8s平台存在功能重复的问题。
六、istio服务网格
Service Mesh是近两年提出的概念，意为微服务之间相互调用的网络。
k8s虽然解决了服务自动扩容缩容等问题，但无法控制服务之间的网络调用。
于是istio等服务网格平台，通过sidecar模式，实现了在应用无感知的情况下，对服务之间网络调用的控制。
原理如下：
在k8s的pod中，除了service的container之外，会注入istio的sidecar container，这个sidecar会拦截所有进入pod的网络流量（通过改写iptable规则实现），也会拦截所有从pod发出去的流量。由于所有的网络流量都经过sidecar，通过配置相关的规则，istio可以实现对网络流量的控制、加密、观测等功能。
最重要的是，这一些都是应用无感知的，也就是说，应用几乎无需做任何改造，只需要提供相应的配置给到istio，就可以享受这些功能。
感觉上，有了istio，传统微服务框架中，服务注册发现、服务熔断、限流、负载均衡等功能都没有必要存在了。你需要做的只是简单的发起一个http服务调用（或者是grpc等），其他的一切留给istio处理。
但目前服务网格还没有大规模应用，并且由于引入sidecar等间接层，对服务性能也有一定的影响，服务网格的未来还不可知。
七、总结
单体架构转化为微服务架构，微服务架构是主流。
docker、k8s解决的是应用部署、应用状态监控，应用扩容缩容等服务治理的问题。这些工具的出现，使得拥抱微服务架构的难度大大降低了。
istio的出现，进一步解决了微服务网格之间，网络流量的控制、加密、观测等问题。