在 k8s 上部署高可用的 service mesh 监控 pctang@caicloud.io 唐鹏程 才云科技TOC Solving issues in a new way Monitoring your service mesh Old-school monitoringPrometheus + Kubernetes ● A time series based monitoring

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 • … • 微服务拆分原则 • 业务API设计 • 数据一致性保证 • 可扩展性考虑 • …Kubernetes对于微服务的支撑 服务部署&弹性伸缩 Deployment 服务注册&服务发现 Service概念和分布式DNS API网关 简单路由功能 统一日志中心 Fluentd & ES 统一监控中心 Prometheus 统一配置管理 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 Service 1 Service 2 Ribbon 注册 业务服务 配置中心 启动获取 Monitor Turbine K8S流量 SC流量 同集群调用微服务 Spring Cloud管理平台基于Kubernetes的Spring Cloud实现 Devops: Experience Auto Scaling & Self Healing Resilience & Fault

规划与展望3/24 严选ServiceMesh演进 /014/24 严选第一代 Service Mesh 架构 • 使用 Consul 作为服务发现组件 • 数据面：cNginx • 控制面：Consul 管理后台5/24 服务治理能力 – 基于严选第一代ServiceMesh（cNginx） 类型 功能 能力提供方 服务调用方（Client） 服务提供方（Server） 服务注册与发现 注册发现：基于 限流：速率限制 √ 中间件 资源隔离：主要依靠中间件 中间件 故障注入：不提供 × 超时控制、重试、重写、重定向等：继承 Nginx 的 timeout 机制 √ 监控/故障诊断 链路追踪：主要依靠中间件 APM APM 性能监控：主要依靠中间件 APM APM 遥感数据：主要依靠中间件 APM APM 访问日志：主要依靠日志平台 日志平台 日志平台6/24 Service Mesh 为严选带来了哪些架构收益 大大降低了中间件的研发投入和演进成本，也降低了业务和中间件的耦合成本 • 基础架构与业务架构可以独立演进 • 为多语言栈提供了服务治理能力7/24 持续演进的诉求 • 提供高质量的服务治理能力 • 增强流量管理能力 • 将更多治理特性（如限流、熔断、故障注入）与业务架构解耦 • 支持更多的协议 • 增强控制面 • 配合业务容器化上云及混合云架构8/24 行业技术演进 - 通用型 Service Mesh

面向多租户多环境； • 基础资源管控； • 应用发布运维体系； • 业务实时监控，日志收集； • 机房级和地域级容灾能力; 业务背景业务背景 CAFÉ API Server Aggregation Layer 异地多活架构 同城双活架构 K8S API Server 基础发布运维 跨集群应用 资源管理 IaaS层（Aliyun/OpenStack/VMWare/Bare Metal） (SLB/ALB) 容 器 层 跨集群管理 单元化能力 容器镜像管理 批次发布 原生资源管理 Pod伸缩管理 集群伸缩管理 变更管控 配额管理 运维原子操作 精细化调度 接入层流程调拨 应用层流量调拨 跨集群状态 分发/汇聚 数据层流量调拨 压测/灰度 流量管理 单元化 元数据管理 弹性流量管理 跨集群发布策略 多集群管理 跨集群网络 跨集群镜像管理 蓝绿发布 灰度分组发布 中间件变配 中间件变配 （DRM/Scheduler/Message） Mesh流调拨和治理 弹性建站/下站 容器腾挪/迁移 容灾切换和恢复 应急预案管理 … 分钟级容灾切换和恢复 全面变更风险管理 无限弹性可扩展 业务架构 产品层 云原生 PaaS 产品架构方案 7/209/20 二、多集群管控 多集群管控10/20 为什么要有集群联邦 • 异构屏蔽：  底层集群变化； • 统一管控：

容灾降级:核心业务与非核心业务耦合，在关键时候互相影响 微服务拆分微服务架构要点 微服务架构 要点 服务发 现 负载均 衡 集群容 错 高可用 配置管 理 调度和 部署 伸缩性 集中化 日志 集中式 监控 分布式 追踪163yun.comwww.163yun.com Dubbo产生背景www.163yun.com Spring Cloud技术栈www.163yun.com Spring Cloud优缺点www 调用时间 服务治理 日志分析 统计监控 Data Stream Kafka Storm集群 Hbase Hadoop Redis DDB NQS 监控平台 用户空间VPC 管理控制服务 云主机 云网络 云硬盘 UAS Agent 对象存储 UAS Server OpenStack 管控节点(主) 管控节点(备) 监控节点(主) 监控节点(备) 注册中心 控制中心163yun OpenStack + DevOps工具链网易云容器服务架构www.163yun.com 容器管理平台本身也是微服务 所有的多租户容器请求入口流量 对接多个业务：OpenStack， Kubernetes，所有PaaS，持 续集成，镜像仓库，计费，用 户，认证，…… 高可用，横向扩展 熔断，限流，降级 负载均衡，路由 监控，统计 可靠消息163yun.com

Mesh? 多语言、多协议 图片来源：https://www.redhat.com/en/topics/microservices/what-is-a-service-mesh 流量控制、监控8/39 金融级网络安全 Part 1： 为什么需要Service Mesh? 身份标识/访问控制 Service （client） Sidecar Sidecar Service 控制平面 Galley Citadel Inspector Pilot 双模微服务 = 传统微服务 + Service Mesh 双剑合璧 服务路由 服务限流 服务拓扑 实时监控 ........ Pod Dubbo 应用 SOFAMosn VM SOFA 应用 SOFAMosn VM Dubbo 应用 Pod SOFA 应用 SOFA webhook/operator 机制可以方便地实现注入、升级 等运维操作 • 然而大量系统还没有跑在 k8s 上，所以我们通过 agent 的模式来管理 sidecar 进程，从而可 以使 Service Mesh 能够帮助老架构下的应用完成服务化改造，并支持新架构和老架构下服务 的统一管理。 VM 应用进程 Sidecar Agent SOFAMosn 注入 升级 SOFAMosn：https://github

一个 .drone.yml 搞定（简单） • 原生 Docker 支持: 任何步骤都是在 Docker 内执行的（环境隔离） • Pipeline as code • 丰富的插件支持 • 极简的Web管理界面 • 其他： • Control PR build through comments(#2056) —> bradrydzewski removed this from To Do in 的微服务网络以及应用之间的交互。随着规模和复杂性的增长，服 务网格越来越难以理解和管理。 • 它的需求包括服务发现、负载均衡、故障恢复、指标收集和监控以 及通常更加复杂的运维需求，例如 A/B 测试、金丝雀发布、限流、 访问控制和端到端认证等。什么是 Istio • Istio 提供一种简单的方式来为已部署的服务建立网络，该网络具有 负载均衡、服务间认证、监控等功能，而不需要对服务的代码做任 何改动。 • 想要让服务支持 想要让服务支持 Istio，只需要在您的环境中部署一个特殊的 sidecar 代理，使用 Istio 控制平面功能配置和管理代理，拦截微服务之间的 所有网络通信。Istio 的特点 • HTTP、gRPC、WebSocket 和 TCP 流量的自动负载均衡。 • 通过丰富的路由规则、重试、故障转移和故障注入，可以对流量行 为进行细粒度控制。 • 可插入的策略层和配置 API，支持访问控制、速率限制和配额。

Kubernetes 集群运维实践 关注“阿里巴巴云原生”公众号 回复 1124 获取 PPT自我介绍 •嵌入式、微服务框架 •2017 年加入阿里巴巴，负责阿 里集团数十万集群节点规模化运 维管理系统的研发工作 •2019 年参与集团全面上云项目 并经历了整体架构的云原生升级 演进，稳定支撑双11峰值流量分享内容 • 阿里全站上云 • 神龙 (what & why) • 规模化集群运维实践 Overlay网络 集团机房 云上机房 基础设施 IDC 系统 基础运维 天基系统 CMDB 安全审计 单机监控 ASI 平台 kubelet/Pouch CI/CD k8s extended Service Mesh 安全容器 运维管控 在离线混部 额度管控 监控体系 多租隔离 上层业务 集 团 业 务运维挑战 • 规模大 • 集群规模大 (数十个集群)，节点数量多 (数十万节点) 装机模板、OS版本、内核版本多；内核补丁、参数不同；其他如网卡中断打散 • 稳定性要求高 • 性能、宕机、夯机、抖动系统架构 • 基础监控 • 秒级、分钟级监控 • 内核性能指标采集 • 监控大盘 • 在线率 • 宕机率 • 抖动率 • 基线系统 • 基础环境一致性故障自愈 (1-5-10) • 监控、故障发现 (1-5) • 本地检测 (walle, NPD) + 外部系统 (IDC、aliyun) •

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 Ø定义可编程的网络模型，核心方法，监控指标 Ø定义可扩展的插件机制PROTOCOL 5 Ø定义编解码核心数据结构 Ø对于满足请求Stream池化的需求 Ø需处理上层传入的状态事件PROXY 7 Ø基于Stream抽象提供多协议转发能力 Ø执行Stream扩展Filters Ø提供可扩展的路由寻址能力 Ø提供可扩展的后端管理，负载均衡，健康检查能力 Ø维护上/下游核心指标转发流程 8 IO Read Codec Stream Route / LB Codec Stream IO write F1 F2 F1 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 •Metrics 收集 •TCP 代理 •TLS 支持 •TProxy 支持 •平滑 reload •平滑版本升级 多协议 •SOFA

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 & 基本负载均衡(RR、 RANDOM) Ø SofaRpc及HTTP/1.1、 HTTP/2.0支持 Ø 进程平滑升级 Ø SOFAMesh集成，支持 xDS on ADS Ø X-Protocol协议扩展机制， 支持subset复杂匹配路由 Ø 无损平滑迁移 Ø ProtocolEngine协议扩展 机制 Ø 支持Router模式 Ø GRPC支持 Ø 协议自动识别 Ø 链式路由扩展 Ø 完善流量管理策略，包括 Retry、DirectResponse、 HTTP Header add/delete、 流控、故障注入等 Ø 支持必要的admin接口性能 0.1.0 0.2.0 0.3.0 0 workerpool协程池框架 Ø 功能支持 ü 请求流式处理模式 ü 热升级 ü metrics ü 修复HTTP/2 headers key不支持冒号开头字段的问题 ü 适配envoy的HTTP2配置项 Ø 代码管理 ü fork x/net/http2 代码 ü 新增mosn_http2.go文件，复用原生结构体和方法，暴露mosn框架 所需方法和结构 ü 原则不修改原生文件技术案例 – http2性能优化