进击的 Traefik 杨川胡（阳明） 知群后台负责人 2019.10.26 Service Mesh Meetup #7 成都站 云原生边缘路由器探秘杨川胡（阳明） 知群后台负责人，原小米视频后台高级研发 ，《Prometheus 深入浅出》作者，「k8s技 术圈」社区作者，现阶段专注于云原生技术 领域，希望成为一个有产品思维的工程师1 Traefik 介绍 2 Traefik KubernetesTraefik 是什么？ • 云原生的边缘路由器 • 让部署微服务更加便捷而诞生的现 代 HTTP 反向代理、负载均衡工具 • 它支持多种后台 (Docker, Swarm, Kubernetes, M arathon, Mesos, Consul, Etcd, Z ookeeper, BoltDB, Rest API, file…) 来自动化、动态的应用它的 配置文件进行设置Traefik 项目 ....1 Traefik 介绍 2 Traefik 2.0 核心概念 3 Traefik With Docker 4 Traefik With KubernetesTraefik 是一个边缘路由器Traefik 自动服务发现Traefik 2.0 架构 • Providers 用来自动发现平台上的服务 • Entrypoints 监听传入的流量（端口等… ） • Routers 分析请求（host

SDK 实现的七层通信相关功能抽象 出来，使用一个专用层次来实现，Service Mesh 对应用透明，因此应用 可以无需关注分布式架构带来的通信相关问题，而专注于其业务价值。 流量控制：服务发现、请求路由、负载均衡、灰度发布、错误重试、 断路器、故障注入 可观察性：遥测数据、调用跟踪、服务拓扑 通信安全： 服务身份认证、访问鉴权、通信加密 Proxy Application Layer Service q 服务数据（Mesh 中有哪些服务？缺省路由） v Service Registry § Kubernetes：原生支持 § Consul、Eureka 等其他服务注册表：MCP over xDS （https://github.com/istio-ecosystem/consul-mcp） v 通过CRD定义的服务数据 q 自定义流量规则（如何将请求路由到这些服务？） v 通过CRD定义的流量规则 内部客户端 Service2 Service1 网格内部 定义网格入口 • 服务端口 • Host • TLS 配置 • 路由配置 • 根据 Host 路由 • 根据 Header • 根据 URI 路由 目的地流量策略配置 • LB 策略 • 连接池配置 • 断路器配置 • TLS 配置 Gateway External Service 统一网格出口 • 出口地址（Gateway Workload）

基本服务治理功能 App OSP Server Service Registry Service Config Center 服务发现 服务注册 服务元数据下发 OSP client 服务路由 网络传输 服务元数据上报缺点 • 语言单一 • 升级困难 • 复杂代码嵌入对客户端进程影响大服务化体系2.0 - Service Mesh雏形 • 物理机、sidecar • Local & Service Registry Service Config Center Remote Proxy Cluster API Gateway 备用链路 服务发现 服务注册 配置下发 服务路由 网络传输 OSP client多语言客户端接入 • HTTP & TCP • Local & Remote • 根据接入对象的不同，制定 不同的接入策略，达到 • 接入简单 • 切换地址到remote proxy，轻 易实现优雅退出和滚动升级 • 增强隔离性 • Local Proxy被pod共享 • 自保护，对来源方限流和流量 转移 • 资源适配 • 根据宿主机的硬件配置定制不 同资源配置的Daemonset Local Proxy Pod 写入地址 监听变化 宿主机 Proxy address File Pod Remote Proxy Cluster

ng • gRPC 代理和协议转换（REST <=> gRPC） • 身份认证：OpenID Relying Party、OP（Auth0、okta…） • 高性能、无状态、随意扩容和缩容 • 动态配置，不用 reload 服务 • 支持多云、混合云 • 容器优先，Kubernetes 友好 在GANTER报告上有很多顶级厂商做API网关 • 2015 年，IBM 收购 StrongLoop 7 亿美元收购 NGINX Apache APISIX 简介 关于 Apache APISIX • 天然的云原生 API 网关 • 中国最快毕业的 Apache 顶级项目 • 全动态：路由、SSL 证书、上游、插件… • 40 多个插件，覆盖：身份认证、安全、日志、可观测性… Apache APISIX 设计思路 • API 网关的数据面和控制面分离 • 通过插件机制来方便二次开发和运维 APISIX 的路由复杂度是 O(k)，只和 uri 的长度有关，和路由数量无关；kong 的路由时间复杂 度是 O(n)，随着路由数量线性增长。 • Apache APISIX 的 IP 匹配时间复杂度是 O(1)，不会随着大量 IP 判断而导致 cpu 资源跑满；kong 的最 新版本也换用了 Apache APISIX 的 IP 匹配库； • Apache APISIX 的路由匹配，接受 nginx

• 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 功能列表 详情 快速资源分配 容器编排和调度 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 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 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 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 Server 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:

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 Consul √ 调用控制 协议支持：HTTP 1.X/2.X，可扩展至 TCP √ 路由控制：提供简单的路由能力 √ 负载均衡：支持 RR、权重、一致性 Hash 等 √ 流量复制：不提供 × 故障转移：继承 Nginx 的 Failover 机制 √ 安全 访问控制：主要依靠中间件 × 注册发现：云外基于 Consul，云内基于 K8s 默认的 ETCD √ 调用控制 协议支持：HTTP 1.X/2.X，GRPC,WebSocket，Dubbo， Thrift √ 路由控制：静态路由、动态路由、流量染色、分流控制等 √ 负载均衡：支持 RR、权重、一致性 Hash 等 √ 流量复制：Envoy 自带 √ 故障转移 √ 安全 访问控制：RBAC vs Mixer √ 治理控制 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11/24 性能视角 – cNginx vs Envoy（优化前） • 1600RPS+40个并发(主机配置均为 8C16G) • cNginx 的 RT overhead 在0.4ms左右 • Envoy(client模式)的 RT overhead 是0.6ms左右12/24 性能视角 – cNginx

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， 以及Dubbo支持 Ø 支持network/stream filter 扩展 Ø 支持WRR负载均衡 Ø 支持subset复杂匹配路由 Ø 无损平滑迁移 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 0.4.0 Ø 内存复用框架 Ø 读合并 Ø 协程池化 Ø 调度均衡 Ø SOFARPC深度优化 Ø TLS官方库IO优化 Ø HTTP1.1/HTTP2.0 IO优化 Ø 日志操作异步化&多次合 并 Ø 基于RCU的高性能配置更 新安全 & 可观察性 0.1.0 0.2.0 0.3.0 0.4.0 Ø mTLS支持 Ø 支持inspector探测 Ø TLS扩展支持，支持自定义 证书获取 Ø RBAC Ø Tracing框架，已支持

Mesh Meetup #7 成都站网络代理是什么？ 南北流量 东西流量 Server App 负载均衡器 NAT网关 防火墙 负载均衡器 NAT网关 防火墙 负载均衡器 负载均衡器 路由器 路由器 Internet网络代理有什么？ Maglev Ipvs Katran GFE BFE TGW Nginx Apache httpd SOFAMosn Envoy Linkerd网络的挑战网络的挑战 IDC2 1 首次请求app1 2 随机分流 3 uid转发目标zone 4 响应请求 5 写入cookie 6 再次请求app1 7 跨机房转发 50% 50% • 机房内zone随机路由 • Cookie zone转发 • 蓝绿发布 • 容灾 ØZone内容灾 Ø机房级别 Ø城市级别 • 弹性调度 • 压测 • 灰度蚂蚁金服SSL/TLS实践 合规 性能 安全软硬件一体解决方案 § Web Assembly模块扩展东西流量的服务发现与路由 F5（ipvs） APP APP APP APP 配置中心 APP APP APP APP Proxy APP APP APP APPService Mesh Service 业务逻辑 SDK 协议编解码 服务发现 负载均衡 熔断限流 服务路由 …… Service 业务逻辑 轻量级SDK 协议编解码

iptables/ebpf 透明地路由所有网络流量 • 服务治理规则，服务，实例和配置都是 Kubernetes 资源 • 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 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 OUTBOUNDSOFA 服务注册模型落地一个微服务框架需要的工作 • 部署 ZK 集群作为 RPC 框架的注册中心 • 开发 ZK Platform Adapter for DUBBO • 开发 DUBBO 服务的 XDS 配置下发 • 开发 DUBBO 服务的路由规则 XDS 适配 • 开发 DUBBO 协议支持SOFA 务框架需要的工作 • 部署 ZK 集群作为 RPC 框架的注册中心 • 开发 ZK Platform Adapter for DUBBO • 开发 DUBBO 服务的 XDS 配置下发 • 开发 DUBBO 服务的路由规则 XDS 适配 • 开发 DUBBO 协议支持（开箱即用模式下也可以省掉）DNS 寻址目标 • 允许应用把接口当做域名来访问远端服务 • 支持在 Kubernetes DNS

在『路口』的产品思考与实践 宋顺（齐天） 蚂蚁金服高级技术专家2/39 蚂蚁金服高级技术专家 2019年初加入蚂蚁金服，主要负责微服务、Service Mesh 相关 产品的研发工作 开源配置中心 Apollo 主要作者 https://github.com/ctripcorp/apollo 毕业于复旦大学软件工程系 曾就职于携程、大众点评，负责中间件、后台系统等研发工作3/39 熔断限流 服务路由 …… 混合在一个进程内， 应用既有业务逻辑， 也有各种功能， 每次升级都要重新发布应用 升级成本高 版本碎片化严重 中间件演进困难6/39 微服务治理与业务逻辑解耦 Part 1： 为什么需要Service Mesh? Service 业务逻辑 SDK 协议编解码 服务发现 负载均衡 熔断限流 服务路由 …… …… Service 业务逻辑 轻量级 SDK 协议编解码 Sidecar （MOSN） + 服务发现 负载均衡 熔断限流 服务路由 …… - 专注业务实现 - 无需感知Mesh - 专注服务间通讯和相 关能力 - 与业务逻辑无关 将SDK客户端 的功能剥离 混合在一个进程内， 应用既有业务逻辑， 也有各种功能， 每次升级都要重新发布应用