Service Mesh Demo

灵雀云 Alauda 容器云平台 · 售前演示用 Service Mesh 微服务 Demo。项目基于 Spring Boot 构建，使用 Kubernetes Service 作为稳定服务入口，由平台 Service Mesh 数据面透明接管服务间流量，直观展示 App + Sidecar 部署模型、服务调用拓扑、实际命中的版本与 Pod、业务数据和可选中间件状态。

运行环境

OpenJDK 版本：eclipse-temurin 21.0.11_10
Spring Boot 版本：3.2.5
容器编排：Kubernetes
微服务治理：Service Mesh

技术栈

技术	角色
OpenJDK 21	Java 运行时
Spring Boot 3.2	应用框架
Kubernetes Service	服务发现与稳定访问入口
Service Mesh Sidecar	服务间流量透明代理
Spring Boot Actuator	提供 Kubernetes 健康探针端点
Redis（可选）	Consumer 聚合结果缓存
MySQL 8（可选）	Provider 业务数据持久化
Kafka（可选）	Consumer 异步访问事件上报
Thymeleaf	Consumer Dashboard 页面

架构

浏览器
  │ HTTP
  ▼
Consumer Pod
┌──────────────────────────────┐
│ Consumer App :8080 │ Sidecar │
└────────────────────┬─────────┘
                     │ Service Mesh 数据面流量
          ┌──────────┴──────────┐
          ▼                     ▼
 provider-a Service      provider-b Service
       :8081                    :8082
          │                       │
          ▼                       ▼
Provider A Pod              Provider B Pod
┌────────────────────┐      ┌────────────────────┐
│ Sidecar │ 商品服务 │      │ Sidecar │ 库存服务 │
└────────────────────┘      └────────────────────┘
          │                       │
       MySQL（可选）           MySQL（可选）

Consumer ── Redis（可选缓存）
Consumer ── Kafka（可选事件上报）

应用本身不集成注册中心、客户端负载均衡、熔断框架或特定 Service Mesh SDK：

Consumer 只调用 provider-a 和 provider-b Kubernetes Service；
Sidecar Proxy 透明接管服务之间的入站和出站流量；
灰度路由、超时、重试、熔断、故障注入、mTLS 和访问控制由平台 Service Mesh 配置；
应用负责业务逻辑、明确的调用超时、错误展示、健康状态端点和中间件降级；
应用不访问 Kubernetes API，不需要额外 ServiceAccount 或 RBAC。

服务说明

服务	端口	说明
`consumer`	8080	对外入口、Dashboard、Provider 聚合调用、Redis 缓存和 Kafka 事件上报
`provider-a`	8081	商品服务，提供商品目录、价格和版本/Pod 元数据
`provider-b`	8082	库存服务，提供库存汇总、库存明细和版本/Pod 元数据

Consumer 接口

路径	说明
`GET /`	渲染 Service Mesh Dashboard
`GET /api/overview`	返回 Consumer、Provider、业务数据、中间件和采样实例总览
`GET /api/calls/provider-a`	绕过 Redis，真实调用一次商品服务
`GET /api/calls/provider-b`	绕过 Redis，真实调用一次库存服务

Provider A 接口

路径	说明
`GET /info`	返回服务版本、Pod、IP、节点和请求追踪信息
`GET /api/products`	返回商品目录和数据源状态
`GET /data`	兼容聚合接口

Provider B 接口

路径	说明
`GET /info`	返回服务版本、Pod、IP、节点和请求追踪信息
`GET /api/inventories`	返回库存汇总、库存明细和数据源状态
`GET /data`	兼容聚合接口

Dashboard 页面能力

页面使用原生 HTML、CSS 和 JavaScript，不依赖外部 CDN，适合私有云和离线环境演示。

Service Mesh 架构拓扑：展示 Browser、Consumer Pod、Provider Service、Provider Pod 和 App + Sidecar 数据路径；
Service 与采样实例：按 Service 展示 Consumer 当前入口，以及最近真实调用命中的 Provider 版本、Pod 和 IP；
集群概览 KPI：服务总数、采样实例、调用正常和调用异常；
技术栈卡片：展示 Java、Spring Boot、Service Mesh、Sidecar Proxy、Service DNS 和 Kubernetes；
动态中间件卡片：启用 Redis、MySQL 或 Kafka 后自动展示对应技术卡片；
服务详情卡片：展示 Consumer、商品服务和库存服务的状态、实例信息与业务数据；
版本与 Pod 可视化：每次请求展示实际命中的服务版本、Pod、IP 和调用耗时；
实时刷新：页面每 5 秒调用一次 /api/overview，持续产生真实的服务间访问流量；
局部降级：单个 Provider 调用失败时，页面仍可展示其他服务和明确的 DOWN 状态。

Consumer 通过对 Provider Service 并发探测多次（默认 8 次）并按 Pod 去重，主动聚合出当前命中的实例列表，无需调用 Kubernetes API 或额外 RBAC 权限。探测依靠 Service 的负载均衡把请求分发到不同 Pod；为避免 HTTP keep-alive 连接复用导致多次请求黏在同一后端，探测请求显式设置 Connection: close，使每次请求都经负载均衡重新选路。受探测次数和负载均衡策略影响，展示的实例数接近但不保证等于集群内的全量 Pod 数；持续访问可进一步收敛。

Maven 构建与流水线

三个服务是相互独立的 Maven 工程，不提供根级聚合 POM。每个服务拥有自己的 pom.xml、Maven Wrapper、源码、测试、Dockerfile 和制品目录。

平台流水线采用分阶段构建：

Git 源码
   │
   ▼
Maven 构建节点
   ├─ 使用 Nexus Maven 仓库下载依赖
   ├─ 分别编译和测试三个服务
   └─ 生成 target/*.jar
          │
          │ Workspace / PVC / Jenkins Workspace
          ▼
镜像构建节点
   ├─ 不执行 Maven
   ├─ 不下载 Maven 依赖
   ├─ Dockerfile COPY target/*.jar
   └─ 构建并推送容器镜像

Dockerfile 约定的制品名称：

consumer/target/consumer-1.0.jar
providera/target/provider-a-1.0.jar
providerb/target/provider-b-1.0.jar

本地源码验证：

cd consumer
./mvnw clean verify

cd ../providera
./mvnw clean verify

cd ../providerb
./mvnw clean verify

Docker 镜像

三个 Dockerfile 使用统一基础镜像：

eclipse-temurin:21.0.11_10-jdk-alpine-3.23

流水线准备好 target 制品后，各服务独立构建镜像：

docker build -t service-mesh-demo/consumer:1.0 consumer
docker build -t service-mesh-demo/provider-a:1.0 providera
docker build -t service-mesh-demo/provider-b:1.0 providerb

Dockerfile 只负责运行时镜像封装，不执行 Maven 构建。

预构建镜像

镜像已推送至 Docker Hub，无需本地构建即可直接拉取使用（tag servicemesh-1.0.0）：

docker pull kevinlee822/consumer:servicemesh-1.0.0
docker pull kevinlee822/providera:servicemesh-1.0.0
docker pull kevinlee822/providerb:servicemesh-1.0.0

服务	镜像地址
`consumer`	`kevinlee822/consumer:servicemesh-1.0.0`
`provider-a`	`kevinlee822/providera:servicemesh-1.0.0`
`provider-b`	`kevinlee822/providerb:servicemesh-1.0.0`

注：Provider 镜像名与 Maven 模块名一致（providera/providerb，无连字符）。拉取后若需用本地构建时的名称，可用 docker tag 重命名。

无中间件运行

Redis、Kafka 和 MySQL 默认全部关闭。没有任何外部中间件时，三个服务仍可正常启动：

Consumer 实时调用两个 Provider；
Provider A 使用内存商品数据；
Provider B 使用内存库存数据；
Dashboard 完整展示拓扑、服务状态和业务数据。

本地启动：

java -jar providera/target/provider-a-1.0.jar
java -jar providerb/target/provider-b-1.0.jar

PROVIDER_A_BASE_URL=http://localhost:8081 \
PROVIDER_B_BASE_URL=http://localhost:8082 \
java -jar consumer/target/consumer-1.0.jar

访问：

http://localhost:8080

Consumer 环境变量

Provider 调用

环境变量	默认值	说明
`PROVIDER_A_BASE_URL`	`http://provider-a:8081`	商品服务 Kubernetes Service 地址
`PROVIDER_B_BASE_URL`	`http://provider-b:8082`	库存服务 Kubernetes Service 地址
`HTTP_CONNECT_TIMEOUT`	`2s`	HTTP 连接超时
`HTTP_READ_TIMEOUT`	`5s`	HTTP 读取超时
`PROVIDER_PROBE_COUNT`	`8`	发现多实例时对 Provider Service 的并发探测次数，依靠负载均衡分发到不同 Pod 后按 Pod 名去重聚合

Consumer 不执行自动重试，便于平台 Service Mesh 治理策略的效果被准确观察。为发现 Provider 的多个 Pod 实例，Consumer 在 /api/overview 时会并发探测 Provider Service 多次（次数由 PROVIDER_PROBE_COUNT 控制），探测请求禁用 keep-alive 并按 Pod 名去重，整个过程不调用 Kubernetes API、无需额外 RBAC。

Redis（可选）

环境变量	默认值	说明
`ENABLE_REDIS`	`false`	是否启用 Redis
`REDIS_MODE`	空	空=单机，或 `sentinel`、`cluster`
`REDIS_HOST`	`localhost`	单机地址
`REDIS_PORT`	`6379`	单机端口
`REDIS_PASSWORD`	空	Redis 密码
`REDIS_DATABASE`	`0`	Redis 数据库编号
`REDIS_CACHE_KEY`	`service-mesh-demo:overview`	聚合缓存键
`REDIS_SENTINEL_MASTER`	`mymaster`	Sentinel Master 名称
`REDIS_SENTINEL_NODES`	空	Sentinel 节点，逗号分隔
`REDIS_CLUSTER_NODES`	空	Cluster 节点，逗号分隔

Redis 读取、写入或反序列化失败时，Consumer 自动回退到实时 Provider 调用。缓存有效期为 10 秒。/api/calls/{service} 始终绕过缓存。

Kafka（可选）

环境变量	默认值	说明
`ENABLE_KAFKA`	`false`	是否启用 Kafka
`KAFKA_SERVER`	`localhost:9092`	Broker 地址
`KAFKA_TOPIC`	`consumer-access-event`	事件 Topic

Kafka 事件异步发送，发送失败不会影响主 HTTP 调用。

Provider 环境变量

应用和 Pod 元数据

环境变量	默认值	说明
`APP_VERSION`	`v1`	服务版本，用于灰度和流量路由展示
`APP_DISPLAY_NAME`	商品服务/库存服务	页面显示名称
`APP_THEME_COLOR`	服务默认色	星级和版本视觉标识
`STAR_COUNT`	`5`	星级数量
`POD_NAME`	`local`	Pod 名称，可由 Downward API 注入
`POD_NAMESPACE`	`local`	Pod 命名空间
`POD_IP`	自动获取	Pod IP
`NODE_NAME`	`local`	Kubernetes 节点名称

同一个 Provider 镜像可以通过不同的 APP_VERSION 和 APP_THEME_COLOR 部署为 v1、v2 等多个版本。

MySQL（可选）

环境变量	默认值	说明
`ENABLE_MYSQL`	`false`	是否启用 MySQL
`MYSQL_HOST`	`localhost`	MySQL 地址
`MYSQL_PORT`	`3306`	MySQL 端口
`MYSQL_DATABASE`	`provider_a_db` / `provider_b_db`	Provider 独立数据库
`MYSQL_USERNAME`	`root`	MySQL 用户名
`MYSQL_PASSWORD`	空	MySQL 密码

数据库需要预先创建。Provider 启动时会幂等创建业务表和演示数据。数据库连接、初始化或查询失败时，服务继续运行并自动回退到内存数据。

Provider 响应中的关键字段：

{
  "dataSource": "memory",
  "mysql": {
    "configured": false,
    "available": false,
    "lastError": ""
  }
}

Kubernetes 健康探针

Spring Boot Actuator 只用于提供应用健康状态 HTTP 端点，探针的执行和故障处理由 Kubernetes 负责。

三个服务均提供：

路径	说明
`/actuator/health`	应用综合健康状态
`/actuator/health/liveness`	Liveness Probe 检查端点
`/actuator/health/readiness`	Readiness Probe 检查端点

Kubernetes Liveness Probe 定期访问 Liveness 端点；连续失败时可以重启容器；
Kubernetes Readiness Probe 定期访问 Readiness 端点；失败时将 Pod 从 Service 的可用 Endpoint 中移除；
Redis、Kafka 和 MySQL 均为可降级中间件，其不可用状态不会导致 Liveness 失败和无意义的容器重启；
应用支持优雅停机，默认关闭的中间件不影响应用启动和健康状态。

Kubernetes 配置管理

应用只读取 Spring Boot 配置和环境变量，不直接调用 Kubernetes API。部署时建议：

使用 ConfigMap 注入 Service 地址、功能开关和普通连接配置；
使用 Secret 注入 MySQL、Redis、Kafka 等敏感凭据；
使用 Downward API 注入 Pod 名称、命名空间、Pod IP 和节点名称；
为 Provider v1/v2 工作负载配置统一的 app 标签和不同的 version 标签；
由平台完成 Sidecar 注入和 Service Mesh 治理策略配置。

本仓库只提供应用源码和容器构建文件，不包含 Kubernetes、Istio 或平台专有 YAML。

Service Mesh 演示场景

1. 负载均衡与扩缩容

增加 Provider 副本后访问 Dashboard。Consumer 会对 Provider Service 并发探测多次并按 Pod 去重，右侧“Service 与采样实例”区域会展示当前负载均衡实际命中的多个 Pod 实例及其版本、IP 和调用耗时；缩容后实例会随之减少。

2. 灰度发布

使用同一 Provider 镜像部署 v1、v2，通过 APP_VERSION 和主题色区分版本。在平台设置流量权重后，Dashboard 可展示实际命中的版本分布。

3. 故障注入

在平台对 Provider 设置延迟或 HTTP 错误。Dashboard 会展示调用耗时、DOWN 状态和错误信息，另一个 Provider 仍可正常显示。

4. 超时、重试与熔断

Consumer 只设置基础 HTTP 超时，不执行自动重试。平台策略生效后，可通过调用状态、耗时以及平台可观测页面验证治理结果。

5. 服务安全

在平台启用 mTLS 或服务访问控制。应用代码和镜像无需修改，由 Sidecar 数据面执行安全策略。

清理说明

停止本地 Java 进程即可结束 Demo。本项目默认不创建数据库、Redis 或 Kafka 实例；启用外部中间件时，其数据清理由对应平台或中间件管理员处理。

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 20 Commits
consumer		consumer
docs/superpowers		docs/superpowers
providera		providera
providerb		providerb
.gitignore		.gitignore
README.md		README.md

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Provider 调用

Redis（可选）

Kafka（可选）

Provider 环境变量

应用和 Pod 元数据

MySQL（可选）

Kubernetes 健康探针

Kubernetes 配置管理

Service Mesh 演示场景

1. 负载均衡与扩缩容

2. 灰度发布

3. 故障注入

4. 超时、重试与熔断

5. 服务安全

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