微服务结合容器云平台的思考和实践 2018.06.25 徐运元关于我 2008年毕业于浙江大学，曾在思科和浙大网新有超过 9年的工作经验和5年的云计算领域工作经验，带领团 队完成公司第一代基于Kubernetes的云平台开发和第 二代基于Kubernetes的DevOps云平台开发 来自于浙江大学SEL实验室目录 CONTENTS Kubernetes平台下的微服务演进 Pilot核心功能解读 Pilot核心功能解读 Pilot-Agent核心流程解读Kubernetes平台下的微服务演进当我们在讨论微服务的时候我们在讨论什么？ • 解决如何微服务的问题 • 解决微服务化后带来的问题 温饱问题 • 计算资源的快速分配 • 基本的监控 • 快速部署 • 易于分配的存储 • 易于访问的外围（负载均衡） • 服务注册和发现 致富问题 • 认证和授权 • 智能路由 • 流量管理 • 服务降级 Configmap、Secret 负载均衡 简单负载均衡，基于Iptables Roundrobin 流量控制 简单根据服务实例进行控制云平台微服务演进之基于API网关的微服务方案 API网关功能增强 • 安全认证 • 流量控制 • 审计日志 • 黑白名单 • …K8S集群 云平台微服务演进之基于Spring Cloud的微服务方案 NS A Service Zuul Nginx Eureka

Mesh Meetup · BeiJing 平台体系 微博Service Mesh实践 - WeiboMesh �4 Java Server Java Client Registry Motan ➢ 服务治理理 ➢ 动态路路由 Vintage ➢ 注册中⼼心 Opendcp ➢ 智能弹性调度 Graphite ➢ 实时统计监控 平台微服务相关建设⽐比较完善 Notify RegisterService Mesh Meetup · BeiJing 业务部⻔门调⽤用链 微博Service Mesh实践 - WeiboMesh �5 RPC A WEB A 平台体系 RPC B WEB B Golang 服务 PHP 服务 OR服务 …… RestFul API 业务部⻔门 Motan ➢ 业务部⻔门语⾔言种类繁多 ➢ 微服务体系建设不不完善/重复 服务治理理Service Mesh Meetup · BeiJing 跨语⾔言服务化⽅方式对⽐比 �11 微博Service Mesh实践 - WeiboMesh Http代理理 RPC模块 Agent代理理 研发成本 低 ⾼高 中 维护成本 低 ⾼高 中 使⽤用成本 低 低 中 治理理功能 中 ⾼高 ⾼高 扩展能⼒力力 低 中 ⾼高Service Mesh Meetup ·

com/pulse/astonishingly-underappreciated-azure-service-fabric-ben-spencer/ Kaola163yun.com 开发独立: 代码耦合度比较高，修改代码通常会对多个模块产生影响，操控难度大，风险高 上线独立: 单次上线需求列表多，上线时间长，影响面大 简化扩容: 由于业务多，每一次扩容需要增加的配置比较杂。一些不起眼的小业务虽然不是扩容的主要目 的，也需要慎重考虑 Dubbo产生背景www.163yun.com Spring Cloud技术栈www.163yun.com Spring Cloud优缺点www.163yun.com Kubernetes作为微服务平台www.163yun.com Kubernetes作为微服务框架www.163yun.com Kubernetes优缺点www.163yun.com Service Mesh作为微服务框架www com Service Mesh优缺点163yun.com 二、网易云微服务框架介绍163yun.com 设计思路 • 发现容易搞定，治理难搞定 • 发现不易替换，治理易替换 • 解耦容器平台与微服务 • 解耦服务发现与服务治理163yun.com 设计思路 Agent热加载 兼容SpringCloud，Dubbo框架 控制面租户隔离 适配VPC网络 同IaaS或者Kubernetes解耦

如何提升工程效率？DevOps • CI/CD 实战 • ServiceMesh • 踩过的一些坑 • Q&A技术架构的演进 • 单体架构 • 一个框架 • 一个数据库 • 分模块整合架构（前后端分析） • 不同的框架或业务模块 • 多种数据源 • 微服务架构 • 各种语言、各种框架或子系统 • 各种数据源 • ServiceMesh一般的开发流程 • 1. 开启一个新的 feature； • 工具？Docker stats 查看 Docker 服务所占用的CPU和内存开销DroneDrone • 一款使用 Go 开发，基于容器技术的 CI/CD 系统，能够单独部署，支持几乎所有的 Git 平台（Github,Gitlab,Bitbucket,Gogs,Gitea 等）。 • 它的特点： • 一个 .drone.yml 搞定（简单） • 原生 Docker 支持: 任何步骤都是在 Docker

RPC亲和，高度可扩展性 的Golang转发系统 • 开发活跃，最新版为0.4.0 • 蚂蚁+UC主导，重点搭载 SOFAMesh使用，目标服 务通用场景，金融场景SOFAMOSNSOFAMOSN内部模块设计SOFAMOSN数据流SOFAMOSN数据流持续演进路径 & 技术案例能力 0.1.0 0.2.0 0.3.0 0.4.0 Ø TCP代理/7层通用代理 Ø 简单匹配路由 Ø 集群管理 – 2018.08版本 p 部署模式: Client <-> MOSN<-> Service p Client模拟方式:通过蚂蚁内部压测平台建立10w条SOFARPC链接 p 压测内容: 1K 请求/响应持续演进实践总结 ü 架构上，从一开始就遵循分层设计，模块解耦，统一编程模型接口，保证足够的架 构扩展性。 ü 性能上，针对IO、协议、内存、协程进行持续优化。相比最初版本，SOFARPC 协

无法保证上下游应用同时升级到Mesh模式 ü 基于RPC内容的流量调度 ü 升级窗口有限，方案必须简单高效 Ø运维体系，容器化建设等方面适配 ü 蚂蚁运维架构建立在流量调度的基础上 ü 容器管理平台更替快速进行中 ØGolang 性能，成本评估符合蚂蚁实际需求2 构架SOFAMesh 1SOFAMosn 2SOFAMosn内数据流 3NET/IO 4 Ø屏蔽IO处理细节 Ø定义网络链接生命周期，事件机制 Event Handler Pool worker worker Worke r data Log Writer Pool send encode Q u e u e C模块划分 11要点总结 12 Ø模块化，分层解耦 Ø统一的编程模型接口 Ø可扩展的事件驱动模型 Ø可扩展的路由/后端管理机制 Ø更好的吞吐量3 能力核心能力 1 网络处理 •网络编程接口 •链接管理 •事件机制

现状及行业态度•时隔两月 Istio 发布了 1.4，迭代迅速 •国内 Service Mesh 相关书籍出版三本以上 •各大厂积极部署推进，蚂蚁金服影响力最大 •阿里巴巴实现对核心应用于双十一上验证 •云计算平台推出商业产品，但仍未普适 行业现状行业态度 普遍看好，仍存疑惑。 1. Service Mesh 增加成本调用及部署成本，高于所获得 的收益，价值难以兑现。 2. 针对服务化架构并未带来新的突破，将已有功能换个 SDK 无法升级的情形下如何实现应用的 mesh 化 •没有人力修改 RPC-SDK，应用不想升级 1. Istio 通过 iptables NAT 表所使 用到的 nf_contrack 内核模块效率 低下 2. 与 AliOS 团队探索出了基于 userid 和 mark 标识流量的透明拦 截方案，基于 iptables 的 mangle 表实现了一个全新的透明拦截组件#2 短时间内支持电商业务复杂的服务治理功能

换的消耗 • 与Java应用在架构上呼应，保持架构的一 致性 • 然而，实际上PHP Thrift效率低比内置 的HTTP模块慢得多 • 性能消耗比JSON转Thrift还要大 • 最终废弃了PHP Thrift模块，直接使用 自带的c写的http模块 + +Daemonset共享模式下Proxy资源的竞争 • Proxy作为资源的一种，隔离性很重要 • 多个Pod共享一个Proxy

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 • 路由扩展 • 集群管理扩展 模块化 安全 智能 高性能3/10 MOSN 助力业界最大规模之一的 Service Mesh 实践 核心支付链路覆盖 容器规模 几十万 峰值 QPS 千万 CPU 0%~2% MEM 15M Demo 安全审计 社区 更多的协议及服务框架支持 Dubbo、SpringCloud、 RocketMQ、gRPC、HTTP3、 MQTT、QUIC、TLS1.3 等 多协议 支持模块化 自适应限流 多协议深度扩展能力 多进程 WAF WebAssembly 兼容用户态协议栈 Lua 支持 核心和开放能力 适配 Istio，兼容 UDAP 协议 Zookeeper，Etcd

实现跨注册中心的服务调用 ü 支持异构 • 实现方式不同的注册中心 • 向Service Mesh的过渡 • 两个非Service Mesh的打通 ü 终极形态 • 跨集群 + 异构同时支持 • 配合其他模块实现更灵活的服务间通讯 增强版Pilot：梦幻级服务注册和治理中心 服务 治理 中心 服务注册中心 A P I 接 口 抽 象 模 型 Sofa Registry K8S实现 Consul实现 内部使用同样产品落地 ü 开源的动机 • 吸引社区，谋求合作，开源共建 ü 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