rights reserved. Page 5 Envoy介绍 • Envoy采用C++实现，本身为四层及七层代理，可以根据用户应用请求内的数据进行高级服务治理 能力，包括服务发现、路由、高级负载均衡、动态配置、链路安全及证书更新、目标健康检查、 完整的可观测性等。 • 目前常见数据面主要有三种：Envoy、Linkerd、Traefic。Envoy由于高性能和扩展能力前在数据面遥 遥领先。 • 定期将工作线程内监控数据stat进行合并 • 定期刷新DNS信息，加速域名解析。 • 目标cluster内主机列表健康状态判断。 • worker线程： • 通过启动配置参数concurrency指定，不支持动态调整。 • 启动virtualoutbound/virtualinbound网络监听，每个工作线程都对此监听端口进行监听。 由内核随机挑选监听线程处理新连接。 • 进行连接负载均衡处理后，选择最终的业务监听器处理新连接。 每个线程的TLS对象本身只保存真实对象的共享指针进行读操作，减少内存消耗。 • 5. 全局对象更新只发生在主线程，并通过COW方式通知工作线程进行指针修改 • 每个TLS slot通过allocateSlot分配，在使用前通过set在每个线程中创建一个拷贝并保存。 • 在主线程中调用此slot的runOnAllThreads在所有线程中延迟执行回调，回调内更新每个线程内拷贝对象状态 Copyright ©

Listener Downstre am Filter Filter Filter Cluster Upstrea m Filter Chain 扩展自定义Filter, 并通过xDS API动态配置 L4 Network Filters L7 Http Filters 3 Listener & Filters before outbound services Listener Downst 的过滤器也必须用C++实现。 ○ 动态运行时加载： ■ 在运行时将新的过滤器动态加载到Envoy代理中。 ■ 简化了扩展Envoy的过程, 这种解决方案通常使用WebAssembly（WASM）的新技术， 它是一种有效的可移植二进制指令格式，提供了可嵌入和隔离的执行环境。 6 使用Wasm for Proxy ● Pros ○ 敏捷性：过滤器可以动态加载到正在运行的Envoy进程中，而无需停止或重新编译。 由于需要启动一个或多个WASM虚拟机，因此会消耗一定的内存使用量; ○ The WebAssembly ecosystem is still young; 7 Wasm in Envoy Proxy ● Wasm动态加载 ● 一致性校验: ○ https://github.com/pr oxy-wasm/spec ● 内置的Wasm runtime ○ ~20MB for WAVM ○ ~10MB for

Node 1 svc1 自身业务 SDK Sidecar 服务治理 Node 2 svc 2 自身业务 SDK Sidecar 服务治理 通信基础 服务发现 负载均衡 熔断容错 动态路由 … for (封装++) { 应用侵入--； 治理位置--； } 微服务角度看Istio: 服务网格 服务网格控制面 从基础设施(Kubernetes)看Istio: 服务访问 Node 基础设施(Kubernetes)看Istio: 能力增强 服务部署运 维 服务治理 • 调用链追踪 • 动态路由 • 熔断限流 • 负载均衡 • 服务发现 • 扩缩容 • 运维 • 部署 Kubernetes Istio Istio治理的不只是微服务，只要有访问的服务，都可以被治理。 Istio关键能力 流量管理 负载均衡 动态路由 灰度发布 可观察性 调用链 访问日志 监控 策略执行 限流 ACL Controller List/Watch KubeAPIserver上service、 endpoint等资源对象 3. DiscvoeryServer使用 ServcieDiscovery接口上的服务发 现方法和用户配置的规则构造xDS 4. Envoy从Discovery获取xDS，动态 更新 Kubernetes Service Instance Instance Service

Node 1 svc1 自身业务 SDK Sidecar 服务治理 Node 2 svc 2 自身业务 SDK Sidecar 服务治理 通信基础 服务发现 负载均衡 熔断容错 动态路由 … for (封装++) { 应用侵入--； 治理位置--； }6 微服务角度看Istio: 服务网格 服务网格控制面7 从基础设施(Kubernetes)看Istio: 服务访问 基础设施(Kubernetes)看Istio: 能力增强 服务部署运 维 服务治理 • 调用链追踪 • 动态路由 • 熔断限流 • 负载均衡 • 服务发现 • 扩缩容 • 运维 • 部署 Kubernetes Istio9 Istio治理的不只是微服务，只要有访问的服务，都可以被治理。10 Istio关键能力 流量管理 负载均衡 动态路由 灰度发布 可观察性 调用链 访问日志 监控 策略执行 限流 ACL Controller List/Watch KubeAPIserver上service、 endpoint等资源对象 3. DiscvoeryServer使用 ServcieDiscovery接口上的服务发 现方法和用户配置的规则构造xDS 4. Envoy从Discovery获取xDS，动态 更新 Kubernet es Service Instance Instance Service

部分模块上下游超时配置不合理，超时倒挂，集中管理调整成本比较高。 Ø 多数模块对单点异常，慢节点等异常缺乏容忍能力，推动每个模块独立修复，成本高，上线周期长。 Ø 因重试导致雪崩，底层RPC框架需要重复建设来定制动态熔断能力。 Ø 升级一级服务建设中，发现很多模块单点、多点故障不能容忍，能否低成本解决？ Ø 比如常用运维降级、止损能力各个产品线重复建设，方案差异大，OP期望运维能力在不同产品线之间能够通用化， 自身稳定性，降级（兜底）、隔离、监控多种方式保证。 ①bns, 百度内部基础设施层,服务发现。 ②bns-agent,服务发现接入层。 ㊟ 内核劫持：Loopback方案 Ø loopback地址的管理和分配。 Ø 需要打通业务和loopback之间的映射管 理。 RPC劫持：可扩展方案 Ø envoy启动后注册port到bns-agent。 Ø rpc框架查询bns-agent IP与治理策略数据。 主要介绍如下几个方面： l 稳定性方面 （单点，多点，防雪崩，长尾优化，架构故障韧性能力） l 治理效率方面 （提升一级模块建成效率，二级模块预案能力） l 周边生态方面 （流量复制，稳定性工程，动态调参, 服务可观测性） l 覆盖率方面 （百度APP100%核心模块，流量占比>79.5% ） #IstioCon 收益介绍 – 防雪崩&长尾 长尾优化： LocalityAware负载均衡策略

Sink： • Source 是资源提供方（server），资源变化了推送给订阅者（Pilot），Istio 1.5 之前这个 角色就是 Galley 或者自定义 MCP Server； • Sink 资源的订阅者（client），在 Istio1.5 之前这个角色就是 Pilot 和 Mixer，都是订阅 Galley 或者自定义 MCP Server 的资源；8/23 MCP mcpserver nsole） 获取一些资源（Kubernetes 中使用 Informer 机制获取 Node、Endpoint、 Service、Pod 变化） • 根据用户的配置（CR、MCP 推送，文件） 触发推送流程 推送流程 • 记录变化的资源类型 • 根据变化的资源类型整理本地数据 • 根据变化的资源类型判断需要下发的 xDS资源 • 构建 xDS 资源，下发到连接的 Sidecar10/23 Sidecar10/23 xDS Sidecar 通过动态获取服务信息，对服务的发现 API 被称为 xDS。 • 协议部分（ADS、控制发送的顺序以及返回的确认数据） • 数据部分（CDS、EDS、LDS、RDS、SDS）11/23 资源变化 资源名称 CDS EDS LDS RDS Virtualservices ✔ Gateways Serviceentries Destinationrules

2. 用真实的数据测试 3. 挑个良辰吉日分配流量，宣布更新 Copyright © 2021 Cloud To Go 应用场景 - 异地容灾 通过智能路由实现异地容灾 在SolarMesh中，只需要声明哪些 集群是属于同一个mesh，借助istio 的智能路由能力，同名service将会 获得多集群容灾的能力 流量将会按照策略智能分配到正常 的工作负载上 Copyright 流量观测 超时重试 服务网格 流量安全 SolarMesh Copyright © 2021 Cloud To Go •轻量 核心组件少安装简单，轻量的架构赋予SolarMesh极低的资源占用以及极低的维护成本 •规范 标准的istio规范操作，实时反映真实集群状态，告别terminal。 •便捷 一键安装，UI操作，流量策略模板复用，批量设置 •多集群支持，零成本接入

FreeWheel的Istio实践 • 未来工作 • FreeWheel的痛点 Istio架构 • Istio Proxy: 劫持Pod的所有通信， 是Mesh的基础 • Pilot: 为Proxy提供动态配置管理 • Citadel: 自动维护mTLS密钥 • Mixer: 在k8s中部署了两组Mixer • Policy提供授权、Quota等能力 • Telemetry提供监控数据收集能力 基本原理 • Istio从架构上可以分为4个板块： • Istio Proxy: Mesh的基础 • 网络安全：兼容Spiffe标准实现 • 配置管理：为C++实现的Proxy接 入k8s的动态配置管理 • Attribute Machine: 授权，Quota ，Tracing，监控的基础 Istio管理下的微服务 • 右图是部署mock1.v1 Pod之后发生的事 情： • istio-certs volume • Citadel: 自动刷新secrets, k8s自动加 载istio-secrets volume • Pilot: 和Sidecar建立连接，管理动态配 置 • Mixer: 和Sidecar建立连接，管理授权 、Quota和审计数据 • Istio的架构和基本原理 • FreeWheel的Istio实践 • 未来工作 • FreeWheel的痛点

不能做什么 • Istio 能做什么 • 现阶段 Istio 有什么问题 • 那Istio还用不用 • 如何安全的试用 Istio目标听众 • 我 • 乙方 • 给大型企业开发某某管理系统 • 系统资源好像没缺过 • 手上有各个时代的应用 • 没有能力/不想维护Istio源码 • 业务负载不算大Istio不能做什么 • 提高代码质量 • 增强负载能力 • 改善交付流程 • 客户充满 Love • • 集群环境申请：版本、开关、资源等。 • 功能性需求：本次试用中Istio需要提供的功能，再次强调：No Freestyle • 非功能需求：并发、成功率、响应时间等服务质量参数。 • 故障处理需求：故障预案。 • 影响范围分析。 • 选定测试版本：研读开放Issue以及Release Notes。测试方案部署 • Istio部署 • 复查集群环境 • 调整资源参数 • 调整亲和性参数 • 根据功能需求，编写和部署 Istio相关功能YAML • 监控和告警部署 • 连接Alertmanager/… • 指标输出方案测试 • 根据性能和功能测试方案完成测试。 • 如果性能下滑，可以尝试扩张资源。 • 如果无法达成测试目标，建议取消——无侵入的好处就是可以撤 退。 • 评估关联服务的工作情况——尤其是重试、超时特性的应用切换演练 • 在测试版本和后备版本之间根据预案进行切换。 • 验证相关服务的工作状况。

吞吐量提升 5 %15/25 Pilot、Mixer 性能瓶颈 Istio 的价值和问题16/25 总结 Istio 的价值和问题 • 已经可以稳定用在生产环境 • 工程架构收益 >> 性能资源损耗 • 根据组织和业务情况推广或改造，新旧体系可并存 • 超大规模应用，几个架构问题有待社区或业界解决17/25 分享主题：字号 Knative 的实践和瓶颈 /03 酷家乐在使用 Knative 踩过的坑/问题 FAAS 实践进展 • 镜像源问题 • RevisionUnkown 状态(0.8版本) • Queue-proxy 内存增长(0.8版本) • Activator 重复创建并占用大量资源22/25 Knative 当前瓶颈 FAAS 实践进展 • 还未发布 Production-ready 版本 • Queue-proxy 过重 • 冷启动时间亟待优化 • 支持代码级更新？23/25