云原⽣图数据库解谜、容器化实 践与 Serverless 应⽤实操 古思为 ⽅阗 Graph DB on K8s Demystified and its Serverless applicaiton in actions. DEVELOPER ADVOCATE @ MAINTAINER OF KCD China 2021 Nov. 6th @Shanghai 古思为 wey-gu ⻘云科技研发⼯程师 Overview 了解 K8s 上的 Serverless 计算平台搭建实践：OpenFunction K8s 上的图数据库基于 KubeBuilder 的 Operator 实现，解谜图数据库的知识与应⽤ 上⼿ K8s 上的云原⽣图数据库、从零到⼀构建 Serverless 架构的智能问答助⼿ siwei.io/talks/2021-KCD laminar.fun/talks/2021-KCD com/OpenFunction/samples 图数据库简介 什么是图？ 什么是图数据库？ 为什么我们需要⼀个专⻔的数据库？ 什么是图？ "以图结构、图语义来⽤点、边、属性来查询、表示存 储数据的数据库 wikipedia.org/wiki/graph_database 了解更多关于 什么是图数据库 什么是图数据库 为什么需要图数据库？ 传统数据库 图数据库 图模型的结构 图语义的查询 性能

从【数据库中间件】到【云原生】 ——Apache ShardingSphere 架构演进 Apache Dubbo/ShardingSphere PMC 秦金卫（kimmking） 2020-12-04 20:00 云 原 生 学 院 # 1 2 目录 1.数据库框架：从数据库的性能与容量到数据库框架技术的产生 2.数据库中间件：从框架技术到分布式的数据库中间件技术 3.分布式数据库：从数据库中间件技术发展到分布式数据库 分布式数据库：从数据库中间件技术发展到分布式数据库 4.数据库网格：数据库与微服务、云原生的发展关系 5.数据库解决方案：如何基于 ShardingSphere 生态创建数据库解决方案 1.数据库框架 1.数据库框架 摩尔定律失效 分布式崛起 1.数据库框架 随着数据量的增大，读写并发的增加，系统可用性要求的提升，单机 MySQL面临： 1、容量有限，难以扩容 2、读写压力，QPS过大，特别是分析类需求会影响到业务事务 3、可用性不足，宕机问题 1.数据库框架 1.数据库框架 计算机领域的任何问题都可以通过增加一个中间层来解决。 数据库框架技术：在业务侧增强数据 库的能力。 直接在业务代码使用。 支持常见的数据库和JDBC。 轻量级，不需要额外的资源和机器。 1.数据库框架 1、改造对业务系统具有较大侵入性； 2、对于复杂的SQL，可能不支持； 3、对于跨库和跨分片的数据，需要额外机制保障一致性；

3：编排工具攻击................................................................................26 2.4.1k8s 组件攻击.........................................................................................27 2.4.2 管理平台攻击.................................................................................29 2.4.6 第三方组件攻击....................................................................................29 2.5 路径 4：微服务攻击 3：攻击者对编排工具发起攻击，通过利用编排工具存在的漏洞，实现 入侵宿主机的目的。路径 3 显示针对编排工具可能存在的攻击手段，包括：攻 击 k8s 组件、服务对外暴露攻击、业务 pod 攻击、集群环境下的横向攻击、k8s 管理平台攻击和第三方组件攻击 路径 4：攻击者针对微服务发起攻击，如通过利用存在安全风险的 API 网关、 API 以及微服务应用本身，实现入侵的目的等。路径 4 显示针对微服务可能存在

安全右移是为了恰到好处的安全，一些非严 重安全问题，没有必要堵塞主研发流程，可 以交于线上安全防御系统。提高了整体实施 效率！ 安全编排自动化和响应作为连接各个环 节的桥梁，安全管理人员或者部分由 AIOps组件可以从全局视角观察，动态 调整策略，解决新问题并及时隔离或者 解决！ DevSecOps 标准化能力-承载无忧-E2E云原生纵深安全保障-4-技术建议方案 技术 说明 优点 缺点 SAST(静态应用程序 SCA（软件成分分析） 有大量的重复组件或者三方库的依赖，导致安全漏洞被传递或者扩散， SCA就是解决此类问题的办法，通过自动化分析组件版本并与漏洞库相 比较，快速发现问题组件，借助积累的供应链资产，可以在快速定位的 同时，推动业务快速修复。 安全左移的一种，在上线前发现依赖组件的安全 问题，快速借助供应链资产库，帮助业务修复问 题。 需要进行大量的安全特征以及资产库的建设或者 三方集成。（涉及业务能力） 定的安全状态。尤其是像边缘计算BOX这种安全防护，根据唯一Hash值验 证，可以实现极为简单的边云接入操作，运行态并不会影响性能。 可信根一般是一个硬件，比如CPU或者TPM，将从 它开始构建系统所有组件启动的可信启动链，比 如UEFI、loader、OS、应用等，可以确保在被入侵 修改时的阻断行为，另外可以将可信启动链的 Hash值上传云端管理，可以做到中心管控验证的 目的。 加密技术 数据的安全

监管机构保障成分清单的可信度 软件物料清单 • 软件物料清单（SBOM, Software Bill Of Material）是代码库中所有开放源代码和第三方组件的清单。 • SBOM能够列出管理这些组件的许可证，代码库中使用的组件的版本及其补丁程序状态。 云原生应用安全风险面 第三方组件 开源组件 应用安全 风险面 Web通用漏洞 SQL注入、命令执行、XXE、XSS等OWASP TOP10 业务逻辑漏洞 业务逻辑漏洞 水平/垂直越权、短信轰炸、批量注册、验 证码绕过等 合规需求、安全配置 未能满足安全合规、未建立安全基线、敏 感数据泄漏 开源组件/闭源组件 CNNVD、CNVD、CVE等 开源许可风险 自研代码 容器环境镜像风险 软件漏洞、恶意程序、敏感信息泄漏、不安全配 置、仓库漏洞、不可信镜像 容器环境 开 发 模 式 ： 瀑 布 > 敏 捷 > D e v O p s 容 器 化 聚焦到应用系 统风险源头 API安全性 失效的用户认证、安全性、错误配置、注入等 闭源组件 软件物料清单的描述 软件物料清单（SBOM, Software Bill Of Material）是云原生时代应用风险治理的基础设施。 特点： • 是治理第三方组件风险（开源+闭源）的必备工具； • 可深度融合于DevOps应用生产模式； • 可与多种DevSecOps工

敏捷开 发过程 统一代 码仓库 依赖制 品仓库 统一 镜像库 云原生 验证环境 磐基 生产运行 核心价值 核心能力 灵活的低代码能力 实现页面组件、数据组件、功能组件的快 速编排，一线人员也能自助开发功能 双模敏态管理 以敏捷研发为引导，融合瀑布式管理需求， 形成普适、灵活的研发过程管理能力。 多用途制品库 兼容市面绝大多数开发语言制品，提供公 用、内部共享、私有等多种使用方式。兼 统一的安全代码仓库，按项目级别分级管 理，落盘加密，云IDE防护，显示水印等多 重防护。 云原生虚拟化开发集群 利用虚拟化技术实现开发集群，分钟级交 付，突破有限资源开发集群供给。 原生使用模式，开发组件一键部署 云原生CI持续集成 使用Dockerfile进行云原生方式的CI构建， 拓展形成ARM、x86双架构流水线，底层 安全漏洞统一修复 全面云原生安全 支持代码安全扫描、镜像安全扫描、开源 威胁分析模型 威胁资源库 安全需求基线 威胁情报库 病例库 安全开发-安全需求分析 安全需求分析通过将安全策略左移至软件开发生命周期的初始阶段，着重在需求设计环节确定关键安全要求，旨在降低风险暴露 并增强产品安全质量。安全团队针对企业内部的业务流程和场景展开威胁建模与风险识别，同时依据实际生产漏洞的运营情况完 善威胁建模知识库，持续优化和维护内部安全需求知识库以适应不断变化的安全挑战。

管理应用平台，形成了一种新PaaS组织方式。 • 逻辑API：已有API的组 合，形成一个新API • 声明API：需要生成代 码框架（任何语言）， 契约驱动研发 • BaaS API:数据库接口、 中间件接口外化成API • API门户：消费者可以 根据领域-能力查询到 想要的API。 • 自动生成SDK方便集成。 • 发行计划：向下兼容， 对比发布 • API文档：每一个API有 服务注册中心、文件传输、消息集成、 ITSM等系统的部署集成。 4. 由于上层所依赖的底层环境在不同交 付环境中是不同的，而传统交付方式 缺乏脚本能“理解”的方式来表达这些 差异，此外由于事后更新OS、三方库 或者系统，这些变更又缺乏校验关系， 升级时很难给予企业信心，这种交付 方式很难被自动化。 标准化能力-微服务PAAS-OAM-万花筒PAAS-1-引子 客户环境交付 制品 • 云应用交付最难的还不是RT的 阿里和微软在19年发布了一个叫做OAM的规范，这是基于10年云原生道路锤炼得到的自动化交付方案 构建镜像 多区域分发 配置 ApplicationConfiguration Component 微服务 数据库 MQ Cache Trait 灰度 监控告警 弹性扩缩容 高可用 负载均衡 客户环境 • 关注点分离：开发者关注应用本身，运维人员关注模块化运维 能力，让应用管理变得更轻松、应用交付变得更可控；

8% 14% 64% SpringCloud Dubbo 其他微服务架构 传统架构 微服务应⽤成为2B软件的架构主流 01. 2B软件交付的困局 微服务是⽬前⼤多数B端业务的⾸选架构 组件复⽤ 按需运维 灵活定制 客户/项⽬要求 运维困难 交付困难 分布式难题 2B软件交付需求多样性 01. 2B 软件交付的困局 交付模式 定制化独⽴交付 标准独⽴交付 SaaS交付+定制交付 ServiceMonitor Logger Workload Type/ Controller Type 能⼒模型 平台开发者/运维 应⽤模型 业务员开发者 容器模型 K8S模型 业务组件 业务组件 业务组件 流量治理 服务治理 运维能⼒ 应⽤ 应⽤模型定义⽤例 03. ⾯向交付的应⽤模型 应⽤模型 PaaS平台 Kubernetes模型 K8S控制器 其他资源资源模型 逐级封装，向上透明 定义业务组件运⾏、运维等需求 应⽤模型定义的UI化 04. 2B交付版本的DevOps 应⽤模型定义的UI化 04. 2B交付版本的DevOps 2B交付版本的DevOps 第四部分 2B交付版本的DevOps全景图 04. 2B交付版本的DevOps 应⽤研发阶段 应⽤测试阶段 应⽤交付阶段 源码持续集成 业务组件组装 应⽤组件库 运维能⼒组装 （1）组件库获取通⽤能⼒

⼀次遇到，有谁可 以教教我？ 混合云？这个 ⽹络拓扑是？ ？？ 应用交付问题分析 服务依赖 Database Storage MessageQueue Micro Service ... 组件 • Specification：CPU、Mermory、StorageType （Local/SSD/…）、StorageSize、Network、QPS、… • Provisioning： OwnerReference AliCloud OpenAPI AWS OpenAPI How to make it happen 张健川(聪言) 我需要一个MySQL数据库服务 MySQL 5.7版本 硬件规格4c8g 存储20G 交付不同客户依赖的数据库Provider不同 读写IOPS能力达到1W+ 面向用户友好的声明服务 Service Spec Component-oriented extension 可基于Cue语法，声明服务基础信息 以及组件扩展信息，支持最优规格匹配 自适配云组件配置&规格 声明式 服务规格需求 需求自适配 需求自适配 On Premise On VPC eg. Kube DB • Chart Version选择 • Chart Values自适配 Helm Chart 云资源规格精准过滤匹配 交付资源生产 Cross-Vendor 组件列表推荐 插件生态与运行时扩展

MOSN + Envoy 相互融合，各取所长 在 Service Mesh 领域，Envoy 和 MOSN 作为 其数据面 Sidecar 之一 ，用于解决传统服务治 理体系下的痛点如：多语言中间件组件开发适配 成本高、SDK 升级困难、技术复用度差、治理体 系不统一等。 MOE 背景介绍 — 为什么做 用户痛点 • east-west、north-south Gateway 技术栈不统一， 生态打通 维护成本高、可扩展性弱 MoE 背景介绍 — 方案调研 方案名称 优势 劣势 Lua Extension Lua 编写简单业务处理方便 Lua 脚本语言,开发复杂功能不 方便；支持的库（SDK）相对较 少 WASM Extension 跨语言语言支持 （C/C++/Rust）、隔离性、安 全性、敏捷性 处于试验阶段，性能损耗较大； WASM 目前仅对C/C++/Rust 友好，对 gRPC server 能力， 多进程管理复杂 MOSN(GoLang) Extension 可复用 MOSN 现有的 filter 能 力，改造成本低；研发效率高， 灵活性高；GoLang 支持的库比 较多（Consul、Redis、Kafka etc），生态较好 引入 GoLang 扩展后,有一定性 能损耗,业务场景可接受，另外 有优化空间 MoE 背景介绍 — 方案分析 方案名称 稳定性