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

0 Service Mesh 高可用在企业 级生产中的实践 罗广明 百度高级研发工程师1/总页数 讲师介绍 • 罗广明、百度高级工程师 • ServiceMesher 社区（servicemesher.com）治理委员会核心成员 • 云原生社区（cloudnative.to）联合创始成员 • 百度云智学院认证讲师 • 目前在「百度云云原生团队」负责微服务治理与相关中间件研发 • 对云 注册中心与 高可用方案 通过治理策略 保证服务高可用3/总页数 Service Mesh 与 Spring Cloud 应用的互通、共治 /014/总页数 优点 • 微服务架构的集大成者 • 轻量级组件 • 开发灵活、简便 • 社区生态强大、活跃度高 Spring Cloud 的优缺点 缺点 • 仅适用于 JAVA 应用、Spring Boot 框架 • 侵入性强 • 升级成本高、版本碎片化严重 升级成本高、版本碎片化严重 • 内容多、门槛高 • 治理功能仍然不全5/总页数 优点 • 微服务治理与业务逻辑解耦 • 异构系统的统一治理 • 三大技术优势： • 可观察性 • 流量控制 • 安全 Service Mesh 的优缺点 缺点 • 增加了复杂度 • 整体链路的复杂度 • 操作运维的复杂度 • 需要更专业的运维技能 • 带来延迟 • 平台的适配 Istio-Handbook：Service

一、微服务与Docker、Kubernetes163yun.com 应用架构 数据架构 IT架构 微服务的交付形式Kubernetes 轻量级的IT运维模式Swarm 资源利用率高的任务执行模式Mesos 快速迭代 高并发 OPEX CAPEX 大数据分析，运营 容器技术的三种视角微服务形态 Hailo Amazon Netflix 来源: https://www.linkedin.co 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 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 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 Restful API 高可用 横向扩展 可视化163yun.com 网易微服务框架www.163yun.com 网易微服务框架www.163yun.com 新一代微服务治理平台 服务A jar envoy 服务B

client App Envoy App EnvoyClient端不基于IPTable劫持 • Istio的设计很美好，但现实总是很残酷 • IPTable性能不总是足够好 • 任何组件都有不可用的时候。客户端无论如何都要有自切换的能力和可 用的备份 • 尽量减少外部组件依赖。业务/运维总会有各种特殊的需求，依赖外部组 件会给自定义需求带来障碍。 • 保持客户端选择proxy的自由度和灵活性，在我们的实践中好处大 难度大。Sidecar故障会影响同一个pod的业务容器，同 生共死 难度小。Sidecar故障可以将流量临时切到 remote proxy解决 升级难度 难度大。升级Sidecar需要业务容器一起发布，协调成本 高，而且全量升级sidecar对整个系统的动荡太大 难度小。切换流量到remote proxy可以实现用 户无感知无损升级。可以轻易的实现全网一月 一升级，快速的迭代、落地、反馈 动态扩容难度 单机使用，无须扩容 proxyRemote Proxy的价值 • 主要职责：备份流量、临时流量、非主要流量 • 高可用架构上的补充：sidecar是很美好，但总有一些时候，你的 sidecar挂掉时，你的客户端是不想/不能跟sidecar一起死的。此时 唯一能救火的，就是客户端能够自动切换（sdk自带），并且有 备份（remote proxy）可用 • 运维的便利性，如 • 升级Local Proxy自动切换流量到Remote

Atomicity - 原子性 Consistency - 一致性 Isolation - 隔离性 Durability - 持久性 柔性事务：BASE Basically Available - 基本可用 Soft state -软状态 Eventual consistency - 最终一致性分布式事务：分类 XA 最大努力送达 Saga TCC 业务改造 无 无 实现补偿接口 实现TCC接口 最终一致 最终一致 隔离性 原生支持 不支持 不支持 Try接口支持 并发性能 严重衰退 无影响 无影响 略微衰退 适合场景 短事务 并发较低 事务最终成功 高并发 长事务 应用方控制并发 高并发 长事务 高并发分布式事务：柔性事务自动化 快照记录 • INSERT • 解析 • 记录 • UPDATE&DELETE • SELECT • 记录 SQL逆向 • APM现有实现方案对比 客户端 • 支持任意数据库 • 数据库连接数占用高 • 仅支持单一开发语言 • 性能损耗低 • 无中心化 代理端 • 仅支持单一数据库 • 数据库连接数占用低 • 支持任意开发语言 • 性能损耗高JDBC Proxy Sidecar 数据库 任意 单一 单一 连接数 高 低 高 异构语言 仅Java 任意 任意 性能 损耗低 损耗略高 损耗低 无中心化

Technical 1ü 性能要求 • 以蚂蚁金服的体量，性能不够好则难于接受 • 架构与性能之间的权衡和取舍需要谨慎考虑 ü 稳定性要求 • 以蚂蚁金服的标准，稳定性的要求自然是很高 • 高可用方面的要求很非常高 ü 部署的要求 • 需要用于多种场合：主站，金融云，外部客户 • 需要满足多种部署环境：虚拟机/容器，公有云/私有云，k8s • 需要满足多种体系：Service Mesh，Sofa和社区主流开发框架 • 蚂蚁有大量的扩展和定制化需求 • 我们非常认可envoy在数据平面上的表现开源方案选择之第二代Service Mesh Istio • 第一选择，重点关注对象 • 奈何迟迟不能发布生产可用版本 • 性能和稳定性远远不能满足蚂蚁的 要求 • 但我们非常认可Istio的理念和方向 Conduit • 只支持k8s，而蚂蚁尚未普及k8s • 数据平面由Rust编写，过于小众，难于

loadbalancer 特性移植到 1.10.x 版本 • Envoy 优化后在低并发（<64）的情况下，容器网络 client sidecar 优于 VM 网络直连 • Envoy 优化后在高并发（>=64）的情况下 • 容器网络 client sidecar 接近 VM 网络直连 • 容器网络 client sidecar 远远优于 VM cNginx（256并发 6.707 vs 15 Protocol（简称为 MCP，一套标准 GRPC 协议） • 高可用设计主要基于 Kubernetes 及 Istio 机制实现14/24 Service Mesh 在混合云架构落地 /0215/24 严选上云 Roadmap16/24 落地关键步骤 拥抱云原生 • 大势所趋 • 容器化是微服务的最佳载体 • 容器化是 Service Mesh 高 效落地的基石 部署平台 • Sidecar

Ipvs Katran GFE BFE TGW Nginx Apache httpd SOFAMosn Envoy Linkerd网络的挑战网络的挑战 高效接入 访问加速 容量 稳定性 高可用 灵活弹性 安全合规 防攻击蚂蚁金服网络接入十年变迁 2010年前部署商用设备 前世 01 2010 开始网络代理白盒 化，定制业务逻辑，软 硬件一体解决方案 自研 02 2015 年无线通道协议，安 Push没消息 Push消息慢 海外消息慢 收发图片慢 建连时长 建连成功率 链路稳定性 链路一致性 RPC错误率 Push实时性 海外RTT 数据效率 快 速 稳 定 高 效 移动客户痛点 性能指标 线下支付 大促 国际支付咻一咻与敬业福咻一咻的挑战 亿级用户快速进入 亿级用户同时点击 剩余红包实时显示无线移动网络优化 § 统一通道：主长连接 + 短连接

极限并发 人为失误 系统瓶颈 雪崩 单点失效 成本控制 用户体验 最终一致性 稳定性 资源不足 资源利用率 安全风险备战工具箱 服务化 开发运维一体化 弹性 极致性能 高可用 全站上云 安全加固 人工智能 大数据 离线计算 全链路压测 边缘计算 敏捷调度 故障演练人为失误 http://integracon.com/11-leading-causes-downtime/

1：蚂蚁金服的Kubernetes现状 非云 资源 云化 资源 基础 服务 蚂蚁 k8s 核心 CRI Kubernetes API Server 极速交付 分时复用 弹性容量 资源画像 规模化调度 高可用容灾 可视化 服务 Cluster Control Panel 在线应用 计算型混部任务 CSI CNI Device Plugin runc nanovisor 日志服务 云盘 本地多盘