Service Mesh是下一代SDN吗？ 从通信的角度看Service Mesh的发展 赵化冰 中兴通讯 软件专家/Istio Committer 2019.10.26 Service Mesh Meetup #7 成都站什么是Service Mesh？- by Willian Morgan(Buoyant) A service mesh is a dedicated infrastructure 服务网格是一个基础设施层，用于处理服务间通信。云原生应用有着 复杂的服务拓 扑，服务网格负责在这些拓扑中实现请求的可靠传递。 在实践中，服务网格通常实 现为一组轻量级网络代理，它们与应用程 序一起部署，但对应用程序透明。什么是Service Mesh？- by Istio 服务发现 负载均衡 流量控制 ... 黑白名单 限流 ... 身份认证 通信加密 权限控制 ... 调用追踪 指标收集 Mesh是一个主要针对七层的网络解决方案，解决的是服务间的连通问题Service Mesh是下一代的SDN吗？ 通信网络 l 互不兼容的专有设备 l 基于IP的通信缺乏质量保证 l 低效的业务部署和配置 ... 微服务系统 l 互不兼容的代码库 l 不可靠的远程方法调用 l 低效的服务运维 ... 通信网络和微服务系统面临类似的问题：Service Mesh是下一代的SDN吗？ Network Layer

2013 • 支持蚂蚁LDC架构，三地五中心容灾架构 • 全面上线SSL加速卡，提供软硬件一体加速方案 2015 • All in 无线，通信通道全面升级（MMTP，MTLS协议） 2016 • 安全防护能力提升，WAF，流量镜像 2018至 今 • 通信协议，架构，安全再次升级（物联终端接入，QUIC协议，国密，可信计算， 海外加速，云原生）金融级三地五中心容灾架构（LDC） 单机房 § 终端策略覆盖移动网络难点 § 优化对业务透明 § ROI考虑 好网更快 弱网更好 协议优化 支付宝网络接入层架构示意 § 关键词：动态Hpack + PB + 动态字典 + Zstd通信协议&架构持续升级 多终端&协议接入 架构升级 云原生生态融合 § MQTT协议的IOT设备接入 § 就近就优海外接入，智能调度 § 蚂蚁全球加速节点，全协议支持 § 支持UDPA § QUIC/HTTP3 TLS，国密 服务鉴权 流量控制 TLS，国密 服务鉴权 流量控制蚂蚁金服率先大规模落地SOFAMesh UDPA 安全 统一数据 平面API 存量连接无损迁移 提升5倍发布效率 TLS双向加密 支持国密算法 WAF 流量镜像 多协议 SOFARPC Dubbo HTTP1.1/2 平滑升级 性能 单跳CPU增加5%消耗 0.2ms RT 蚂蚁金服100+应用，10w+容器已经mesh化，部分业务链路通过下沉，

能力实现证书动态轮转。 当然，Sidecar 和 SDS Server 的通信也需要保证自身的通信安全，存在以下两种方案：  Sidecar 与 SDS Server 采用 mTLS 通信，采用静态证书方案，通过 Secret Mount 方式获取通信证书  Sidecar 与 SDS Server 采用 UDS 方式实现纯内存通信，不需要使用证书。基于 Secret Discovery Service Sidecar 的证书管理方案 Istio With Envoy SDS Istio 基于 Envoy 的 SDS方案，实现了 SDS Server 和 SDS 配置管理。Istio 方案中选择 UDS 通信方案，Istio的 方案证书管理流程由 Citadel , Citadel Agent , Pilot 协同完成  Pilot 负责 UDS 路径配置下发，用户通过 Policy CRD 和 DestinationRule Agent 采用基于UDS 通信的Grpc服务获取密钥等敏感信息Service Mesh Sidecar 的TLS 生产级落地实践 TLS 实践难点 证书管理 开关切换 灰度控制 SDS 证书管理方案 ISTIO Policy | Mesh Policy ScopeConfigService Mesh Sidecar 的TLS 生产级落地实践 开关切换 RPC 通信场景下，为保证平滑无损的TLS切换能力，需

每个服务都尽量小，小到一个小团队能够很好的维护它； • 服务可独立部署，每次部署不会影响其他服务； • 每个服务都各自负责自己的数据和状态的存储，独立数据库； • 服务和服务之间通过设计良好的API接口通信，不暴露具体的实 现细节； • 各服务不需要统一技术栈，不需要共享公共库和框架；微服务究竟带来什么好处 Ready for market faster：快速响应市场地变化 Mix of te Agility：高效的团队协作，适合two-pizza rule团队；微服务带给我们的麻烦是什么 Complexity ：整体服务变多，维护比单一服务困难； Network congestion and latency：网络通信复杂，调用链路变长，服务等待时间变长； Data integrity：数据一致性难保证，面临分布式事物问题； Management：管理运维成本高，需要有成熟的DevOps平台，另外日志看查困难； governance and standards 提倡协作和自由 people collaboration and freedom 服务间通过企业服务总线ESB通信 Enterprise Service bus (ESB) 服务间使用轻量级的HTTP/REST通信 lightweight protocols such as HTTP/REST 可能共享数据存储 Share Data 具有独立的数据存储

使用 Controller Pattern 通过 CRD 扩展新的能力 • …MESH 落地碰到的问题 • 客户端服务发现与负载均衡无法与 ISTIO 一起工作 • ENVOY 不支持微服务使用的通信协议 • RPC 服务使用的接口，方法，参数语义无法匹配 ISTIO 的路由模 型 • 一个应用上部署了多个 RPC 服务，每个服务有自己的版本 • …ISTIO 控制平面路由的抽象模型 INBOUND 服务 RPC Service 的域名就是其接口X-PROTOCOL 通用协议扩展目标 • Kubernetes Native，高性能，低侵入性的通用 Mesh 落地方案 • 支持新 RPC 框架和通信协议低成本接入 • 协议扩展对 Mesh 控制平面透明化 • 允许对协议多层次，插件化的扩展X-PROTOCOL 配置SOFA MOSN 调用流程 Upstream protocol X APP

通过扩展cluster类型的方式 动态获取配置中心后端 ü MOSN出向路由基于明确的 服务依赖关系生成 ü 服务通过 id:version 定义 ü 适用于SOA化服务，标准微 服务 ü 适用于跨语言通信的场景蚂蚁落地 – 复杂路由 ü 基于链式路由机制扩展，使 用router match，subset等 开源能力实现 ü 适配蚂蚁三地五中心机房部 署，LDC/弹性架构 ü 蚂蚁内部划分R/G/C三种 基于可靠沙箱的云原生运行时 异构硬件蚂蚁金服内部大规模落地 Ø覆盖核心链路应用 Ø 支撑第五代运维架构， 第五代微服务体系，新一代网络接入体 系，融合接入层、网关层、中间件技术体系，提供高性能、跨语 言的服务化通信能力 Ø 支撑零信任、微隔离的新一代安全防护体系 Ø 覆盖接入层场景，统一东西向、南北向流量代理Q & A https://github.com/alipay/sofa-mosn wugou.cyf@antfin

多协议接入 TLS，国密 WAF，DDos2/10 MOSN 核心能力沉淀  精细化路由  安全防护  多协议  可运维  可扩展 • 多版本发布 • 压测引流 • 服务分组 • 加密链路 • 国密算法 • 服务鉴权 • TCP、Http、SOFA • 透明劫持 • 平滑升级 • 可观测性 • 网络包过滤器 • 协议包过滤器 • 协议扩展 • 可观测性扩展 •

为什么需要Service Mesh? 身份标识/访问控制 Service （client） Sidecar Sidecar Service （server） mTLS 服务鉴权 全链路可信、加密 零信任网络9/39 二、 在当下『路口』的思考10/39 Part 2： 在当下『路口』的思考 云原生方案？ 落地有 gap 图片来源：https://istio.io/d

开源项目的维护 • 内部使用，保证持续投入 • 请放心Sofa Mesh的合作模式：多层次全方位开放 基础类库 功能模块 完整产品 解决方案 服务注册 熔断 RPC 路由规则 负载均衡 限流 加密 认证 Golang Sidecar 增强版本 Pilot Edge Sidecar 服务治理 中心 Sofa Mesh 金融云 可以当Envoy用，如 果你需要一个golang

b-ip:b-port b-ip, b-port=getOriginalDest() 都没有改造，直连 服务器端有改造，单跳 客户端有改造，单跳Service Mesh时代的客户端和寻址方式 服务发现 加密 负载均衡 请求路由 目标服务 的标识 序列化 链路追踪 故障注入 日志 监控 Metrics 熔断 限流 服务降级 前置条件检查 身份认证 密钥管理 访问控制 …… 下沉到 Service