云原生微服务技术趋势解读

作者：李艳林（彦林），Nacos 开源创始人，阿里云微服务引擎 MSE 创始人。 笔者参与过阿里巴巴集团电商业务微服务的升级和改造过程，并一直在支持历年双11的大促活动，活跃在支持一线，也参与了 Nacos 开源和社区发展，目前正在阿里云负责微服务的整体开源规划和微服务引擎 MSE 的研发管理工作。因此在微服务技术的应用、开源和商业化服务上，有着比较立体的感受和思考。微服务虽已老生常谈，但其生命力之强超出不少人的想象。本文将从微服务发展的行业趋势和技术趋势两方面进行解读，欢迎各位参与评论，一起交流。

2022年盘点内容： 云原生微服务技术趋势解读

技术趋势推进行业变革，行业趋势反哺技术价值，两者相互促进，才能持续保持技术的生命力。我们先来看看这一年国内的一些重要事件，这些事件也恰恰揭示并加速着行业和技术趋势：

• 4月，Linux 下一代架构基金会下成立了微服务技术组 SIG（Special Interest Group），共同探讨微服务治理标准化的解决方案
• 4月，跨不同开发语言和技术框架，微服务治理规范 OpenSergo 开源
• 5月，Envoy 社区推出 Envoy Gateway 产品，加入下一代网关角逐
• 6月，腾讯正式开源 Spring Cloud Tencent，打造一站式微服务解决方案
• 7月，Ingress Nginx 项目暂停接收新功能，将专注于稳定性提升
• 8月，CloudWeGo 正式发布 Rust RPC 开源框架 Volo
• 8月，直流科技发布服务网格项目（GA 版本）
• 11月，Apache Dubbo 首个 Rust 语言版本正式发布
• 11月，阿里巴巴开源下一代云原生网关 Higress，基于 Envoy，支持 Nginx Ingress 零成本快速迁移
• 12月，字节跳动开源 kube-apiserver 高可用方案 KubeGateway
• 12月，中国开源云联盟发布第二批开源成熟度评估结果，10个项目中微服务领域的开源项目有4个
• 12月，《微服务治理白皮书》荣获阿里云开发者社区年度最受欢迎电子书TOP1
• 此外，腾讯云&华为云在今年先后提供了面向 Nacos 的商业版

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微服务发展的行业趋势

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微服务仍在高速增长，关注度从开发效率转向交付效率

开源项目 Star 在一定程度上反应了一个项目的热度和生命力，从 Star 的增长上看，目前主流微服务开源项目每年以平均10%以上的速度在增长，每个项目均突破 2 万，数字上呈现的是不仅是行业规模，也折射了每年新晋微服务开发者的水位。

• Apache Dubbo：4.3w，YoY 12%
• Istio: 3.3w, YoY 11%
• Nacos：2.6w，YoY 23%
• Spring Cloud Alibaba：2.5w，YoY 15%
• Seata：2.4w，YoY 10%
• Envoy: 2.2w, YoY 16%
• SkyWalking：2.2w，YoY 14%
• Sentinel：2.0w，YoY 13%

数据统计自2022年12月25日，计算主子仓库的累加数据。 微服务的持续高速发展，使得他已经和计算、存储、网络、数据库、安全一样成为云计算的基础设施。只不过在每个不同的发展阶段，微服务面临的挑战并不相同。云原生普及之前，微服务开发者专注的是微服务的架构、迭代、交付和运维。随着云原生技术的成熟，微服务也在被云原生化，这时候，开发者和架构师更关心的是如何借助云的优势，简化微服务的运维问题，并更专注在业务的交付效率上。

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微服务价值愈加凸显，侧重点转向降本增效

若干年前，阿里巴巴在做微服务转型的时候，看重的是微服务的可扩展性，因为要去快速应对庞大且日益增长的用户体量。但如今，随着人力成本的不断上升，以及云的算力成本的不断下降，微服务在帮助企业提高研发效率、落地敏捷开发的过程中，其发挥的降本增效价值已经越来越明显，这时候，微服务的价值侧重点是发生了变化的。过去的一年，我们看到大量的中小型企业开始采用微服务，快速上量、高效迭代，并将微服务应用建立在云上，加速迈入云原生时代。 此外，云拓宽了微服务的价值边界，其价值不仅体现在开发态的效率提升，也体现在了运维态上的价值。以 Nacos 为例，注册配置中心是一个旁路应用，但却承载着高频服务任务，一旦遇到可用性问题，会大面积影响线上业务，通过云厂商提供的 Nacos 商业版，可以极大的提高微服务在运维态上的价值，提升性能、提高可用性，阿里云的微服务引擎 MSE，以及腾讯云和华为云都提供了面向 Nacos/ZooKeeper/Eureka 的商业化服务。

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从互联网走向各行各业，技术成熟度获得业内公认

这一趋势并不是只在2022年才出现，提出中台概念的那时候，很多传统企业就已经通过微服务的拆分来构建中台架构了。近一年，随着各行各业数字化进程的加速，微服务不仅出现在直面线上用户的客户服务、市场营销等领域，也在帮助重构设计研发、生产制造、企业内销售财务协作、公司治理等领域，以便企业在市场竞争中保持先发优势。例如禾连健康帮助全国2000家医院构建在线体检服务，致景科技构建微服务体系打通全国纺织行业信息流、物流和资金流，实现数智化的综合平台，龙湖千丁借助微服务支撑全国1000+的智慧停车业务，波司登全面推动各项业务容器化、微服务化，建立立体的在线销售体系，提升羽绒服销量。 不仅其他行业在快速落地微服务架构，对技术引入相当严苛的金融行业也正积极拥抱微服务。 随着金融科技的快速发展，市场对金融服务的需求日趋多样化和个性化，对场景金融服务创新、新业务需求敏态响应等提出诸多挑战，这些正不断加速金融企业的微服务架构转型。但是在传统金融领域，微服务架构的落地并没有像互联网企业那么迅速，这主要是金融行业对系统可用性和稳定性的要求非常高。 然而在过去的几年，随着微服务产品的成熟和技术的标准化，这一现状得到了极大地改变，我们看到越来越多的金融企业使用微服务产品改造其核心系统。工商银行通过 Dubbo 将基于 JEE 的单体架构改造成微服务架构，中信、光大、广发银行基于 Seata 的分布式事务能力，来解决交易数据间要求极高的数据一致性难题。中原银行的微服务平台以开源项目 SkyWalking（APM应用性能管理）为基础，建立了分布式链路追踪系统，为微服务提供分布式追踪、度量聚合和可视化等一体化解决方案。 微服务在金融这类严苛的行业下的实践，也充分证明其技术的成熟度和标准化。

此外，在 “谁在 使用 Nacos ”的征集中，我们也看到了越来越传统企业的身影。

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微服务发展的技术趋势

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标准化，呈现更多市场机遇

事实标准和行业标准并行发展，标准化有利于降低技术的选型和使用门槛，也是技术成熟度的一种体现，微服务领域开源领域呈现出比较明显的头部效应，大部分开发者倾向选择主流方案，以下数据来自我们自行举办的开发者沙龙或线上直播的调研数据，仅供参考。

• 微服务或 RPC 框架：以 Spring 为主，Apache Dubbo 有20%+的市场份额，在强调国产自主可控的行业，Dubbo 占比会更多些，grpc 以及一些多语言的框架也一些忠实的拥趸。

• 注册和配置：Nacos 占比最高，Eureka/Consul/Apollo 各有一些市场份额，目前这个领域未看到有的开源项目。

• 限流降级：Sentinel 占比更高，虽然也有 Hystrix 等一些海外的开源解决方案，但由于本地化的文档和支持比较受限，开发者会更倾向于选择 Sentinel。

• 分布式事务：分布式事务主要应用于对数据一致性有较强需求的行业，且具有较高的技术门槛，开源选项并不多，目前是 Seata 更受开发者的欢迎。

• 云原生网关：主要分为 Nginx/Envoy 两大技术流派，APISIX 起步比较早，在国内的开源工作推进更快些，国外的开源项目有很多，例如 Kong/Emissary/Gloo 等，我们今年也开源了基于 Ingress 标准的云原生网关 Higress。

• 微服务治理规范和实现：相比以上的开源项目，这是一个相对较新的领域，开源选项主要是 OpenSergo 和 Polaris。
  

微服务开源领域的上下游关系

微服务开源虽然趋于标准化，但从不绑定，各个开源项目之间都是解耦和开放的。这时候开发者选型会侧重在高可用上。例如开源项目本身是否经历过大量的生产实践，并且是自主可控，避免一些不可控的风险；二是开源方是否会提供一些云上的商业版。因为当云成为基础设施的时候，开发者会关注开源项目在云上的稳定性、性能、易用性，这些往往是开源版所不具备的。例如面对流量有损的情况，或是版本发布时，没有做全链路灰度，一个线上故障引发全量业务受影响，没有控制爆炸半径，其实，这些场景都是可以通过商业版来避免的，例如 MSE 的微服务治理便可以有效降低客户发版过程中的故障风险。

越是主流的开源项目，越是有可能联合云厂商来提供公共云上的商业版。

因此，当微服务的各个领域的开源选型趋于标准化，开发者们将不再过多纠结在选型上，而是在交付效率和稳定性上时，将给围绕微服务提供培训、产品服务的企业呈现出更多的市场机遇，这也会反哺整个行业的良性发展。

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DevSecOps，入口安全关注度提升

在过去的一年里，RPC 和注册&配置中心帮助开发者解决研发效率和性能问题，领域趋于稳定；服务网格和服务治理通过流量控制提升高可用能力，领域快速演进；网关帮助企业在数字化入口建立安全和高可用防线，领域处于兴起阶段，开发者关注各种方案的最佳实践和客户案例。 从这些微服务中间件的发展过程中我们发现，以围绕开发者为核心，提升微服务开发效率，保障生产运维高可用的 DevOps 实践越来越多，并且正在向 DevSecOps 快速演进。以云原生网关为例，在流量转发等基础运维（Ops）能力之上，企业和开发者愈加重视作为微服务网关的定制开发（Dev）能力，以及作为统一流量入口的安全（Sec）防线能力。

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云原生网关，玩家众多、活跃度高

云原生网关领域，新晋的竞争者数量是去年同期的一倍，正在加速云原生网关的标准化。 技术趋势离不开内外因的合力作用。微服务的技术趋势之所以要单列一项云原生网关，外因是 K8s 逐步成为云计算的新界面，而 Ingress 作为 K8s 的网络通信的标准规范，定义了外部流量进入集群内部的规则描述。而内因则是网关领域长期面临着入口网管零散、诉求各不相同的情况，例如 Nginx 发挥流量访问的网关作用，微服务网关发挥微服务体系下服务和服务之间网络访问的作用，API 网关则实现了不同应用或系统之间的互访。当 Ingress 统一网络互访协议后，就催生了云原生网关的出现。

从技术优劣势上看，传统网关架构 API 定义不一致、多层网关运维代价大、扩展性弱、规则变更连接抖动，越来越不能满足视频/IOT/海外弱网的需求，不能适应云原生时代快速迭代、弹性带来的稳定性挑战。而云原生网关将多层网关进行统一架构和建设，不仅降低了网关架构的复杂度，也提升了缩短了网关的转发链路、提升网关的性能 。 国内最早开源的 APISIX 已经拥有 1w+ star，并且被 vivo/雪球/众安保险/有赞云应用于生产业务。

我们今年也顺势将在集团已经服务生产业务两年之久的 云原生网关 Higress 对外进行开源，他具备标准化、高集成、易扩展、热更新的优势，目的是加速云原生网关在国内的落地。不同于传统的先开源后提供商业服务的路径，MSE 云原生网关和  Higress 则是尝试了先提供稳定商业服务、后开源核心能力的方式，让开发者自由选择。

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数据面和控制面解耦，控制面重要性提升、但短期内较难标准化

随着 xDS 协议成事实标准，数据面和控制面解耦，控制面作为数据面和治理平面的连接越来越重要。微服务生态可以有很多灵活集成模式，简单的场景注册&配置中心可以直接通过 xDS 协议将服务推到数据面，复杂的场景控制面可以聚合服务和规则推送到控制面，做更灵活、更复杂的治理能力扩展。 控制面的统一将带来诸多好处。 微服务已经从架构演进到治理，从解决如何用好微服务演进到如何管好微服务。管好微服务非常依赖微服务治理，而微服务治理是通过无损上线下、全链路灰度、流量防护等技术手段来减少、甚至避免发布和管理大规模应用过程中遇到的稳定性问题，但微服务治理在落地过程中会遇到各种难题。例如：

• 在企业内部，往往存在着不同语言、不同通信协议的微服务，这会导致治理微服务的过程中，给业务开发者、架构师平添很多的认知负担，而这类异构会衍生出更多的痛点。

• 业内对服务治理的能力和边界没有明确的认识，每个企业所定义的服务治理概念不一致，造成很高的理解和沟通成本。

• 开源微服务框架众多，对于服务治理缺乏一些标准化的约定。例如，Spring Cloud 中定义的微服务接口和 Dubbo 中定义的接口就没有办法互通，通过 Dubbo 和 Istio 管理的微服务也没有办法进行统一治理。

• 缺少真正面向业务、能够减轻认知负担的抽象和标准。开发者真正想要的可能是简单的、指定服务间的调用关系和配置规则。但现在对于业务开发者来说，不仅需要了解不同微服务框架的部署架构，也要了解不同服务治理方式的概念和能力区别，认知成本很大。

此时，控制面的统一能很好的解决以上困扰。因此我们今年和 bilibili、SphereEx、中国移动等企业，以及 Kratos、CloudWeGo、ShardingSphere、Nacos、Spring Cloud Alibaba、Dubbo 等社区联合发起并开源 OpenSergo 项目，目的就是构建一个和语言无关、和技术形态无关，但贴近业务的统一服务治理规范和实现。 另外，Linux 下一代架构基金会也正在致力于服务治理标准的制定。 但控制面的统一并非一朝一夕，需要参与方在实践中不断对标准进行磨合、逐步达成共识。

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其他一些技术趋势

多语言 ：Java 作为国内微服务开发最主流的语言，正在加速云原生化演进，通过 Spring 6.0 / Spring Boot 3.0 / GraalVM 让 Java 能在容器和 Serverless 时代更轻量、更快速运行。随着传统客户数字化的升级，之前 C++/C/Python/PHP 研发正在加速向 Go / Rust 演进，目前 Go 微服务生态逐步完善，前端 Node.js 跨语言调用后端服务场景也越来越多，Rust 微服务生态开始起步， Dubbo、CloudWeGo、Nacos 都在今年发布了 Rust 的版本，相信后续会有更多开源项目跟进。

国产化 ： 核心技术自主可控越加重要，整个软件行业都在加速国产化进程，微服务开源项目需要投入资源，支持 ARM/IPv6/Dragonwell/PolorDB/OceanBase 等国产化的上下游生态，才能获得更多开发中的青睐。

Proxyless ：xDS 协议成为事实标准，从 Lib 包依赖模式到 Sidecar 模式到 Proxyless 模式，Sidecar 模式无侵入带来一些运维复杂度，Lib 包模式有侵入但易运维、性能好，社区尝试 Node 级 Proxy 方式，介于两者之间，但目前处于前期状态；从当前的开发者体量看，Lib 包依赖是主流，Mesh 是补充。

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总结

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标准化、国产化、DevSecOps、云原生网关、Proxyless、统一控制面和多语言，给微服务带来的新的市场机遇。近一两年，国内出现了很多围绕这些领域的初创公司，也给很多成熟企业带来的新的商业方向，两股力量的相互交融延续着微服务的生命力。

阿里云微服务也在这一年收获了许多，要感谢客户、开发者、上下游生态伙伴、技术媒体和社区、评测机构等，继续 平衡好眼前商业利益和长期理想主义，引导整个行业走向远方。

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