Sealos 云操作系统 方海涛 环界云计算 CEO 目 录 云操作系统介绍 01 云操作系统架构 02 功能与实用场景 03 实现原理 04 价值 05 总结 06 自我介绍 Sealos 作者 阿里巴巴 CNCF sealer 作 者 环界云计算创始人 公司代表作品： Sealos 云操作系统 Laf 函数计算 FastGPT AI 知识库 Sealos 介绍 以 kubernetes 为内核的云操作系统 整个数据中心抽象成一台服务器，一切皆应用，让用云像用个人电脑一样简单！ Kubernetes是云操作系统内核，整个集群是一个整体 Sealos是云操作系统发行版本 Linux发行版，如redhat Linux kernel CPU 内存 磁盘 Linux发行版，如redhat Linux kernel CPU 内存 磁盘 Linux发行版，如redhat 云里面，一切皆应用才是王道。 系统架构与设计理念 通用的系统管理入口 所有应用自由安装卸载 极简、高内聚、高度抽象 提供最基础的核心能力 容器管理、编排调度、资源隔离 驱动层实现资源抽象 自由切换，到处运行 Sealos API Sealos CLI Desktop 裸金属 AWS 阿里云 更多······ boot 集群镜像 租户管理 应用管理 函数计算 消息队列 数据库 缓存 计算驱动

KubeBrain 字节跳动高性能 K8s 元信息存储 许辰 字节跳动资深研发工程师 许 辰 字节跳动基础架构工程师  本科和硕士毕业于北京大学计算机系  负责大规模 Kubernetes 系统的构建和优化  KubeBrain/ KubeGateway/ KubeZoo 等多个项目的发起人 • 背景介绍 • 设计思路 • 性能优化 • 落地效果 • 未来演进 背景 单个集群规模垂直扩展 多个集群横向扩展  降低运维管理成本  减少资源碎片  提高资源利用率 Kubernetes 的架构特点 中心化架构 所有组件通过 apisever 交互 随着规模增大存储系统成为瓶颈 etcd 存在性能问题 apiserver etcd K8s 各组件 apiserver 元信息存储 etcd etcd 存在的问题 自研元信息存储 调优 etcd 参数 分布式 KV Store ByteKV • Multi Raft Goup • 全局有序 Range 分区 • 强一致性 • 支持多 key 事务 • 支持 CAS • 支持快照读 • 高性能 存储层 - 数据格式 etcd KubeBrain 能否使用类似的格式？ 1. 否 2. 底层存储引擎全局有序，有写热点那问题 Etcd 以 Revision 为 Key 内存 Btree

17 参考文档 18 版权 © 2023 DaoCloud 第 3 页 简介 DaoCloud Enterprise 5.0（DCE 5.0）是一款高性能、可扩展的云原生操作系统。 它能够在任何基础设施和任意环境中提供一致、稳定的体验，支持异构云、边 缘云和多云编排。 DCE 5.0 集成了最新的服务网格和微服务技术，能够跟踪每 一个流量的生发始终， 帮助您洞 锤 炼，构建坚实可靠的数字底座，释放云原生生产力，助力企业定义数字边界。 版权 © 2023 DaoCloud 第 4 页 九大能力 DCE 5.0 云原生操作系统提供了 9 大能力，自由搭配各种模块，可以应对海量 应用场景。 这些模块就像乐高搭积木一样，糅合社区最优秀的几十种开源技术，经过众多 辩证选型、攻坚克难、编码调试、海量测试，“十年磨一剑，一朝试锋芒，全新 涉及的模块：全局管理、容器管理、云原生网络、云原生存储、信创异构 中间件服务 专为有状态应用设计的云原生本地存储能力，满足中间件高 I/O 的存储需求，提升运 维管理效率。精选各类数据库、分布式消息和日志检索等中间件，提供多租户、部 署、观测、备份、运维操作等全生命周期的中 间件管理能力，实现数据服务的自助化 申请、弹性扩展、高并发处理和稳定高可用。 涉及的模块：全局管理、容器管理、云原生网络、云原生存储、精选中间件

网络（VPC/EIP） 开源原生 商业增强：控制面HA、跨AZ高可用、滚动升级、裸金属容器 云容器引擎 CCE 微服务引擎 CSE 开源原生 企业级 中间件 分布式 缓存 DCS 分布式 消息 DMS 分布式 数据库 DDM 应用编排引擎 AOS App/PaaS/IaaS 资源一键式创建 应用运维 AOM 应用性能管理 APM 应用拓扑 调用链 SLA指标 对比虚机的优势： • 通过共享操作系统内核，细粒度资源隔离。（降低资源成本） • 定义了环境无关的标准的交付、部署规范（提高交付效率） • 秒级快速启动和停止（适合敏捷扩缩容场景） • 一台ECS实例/物理机上可以运行多个容器。 • 容器在业界的默认标准是Docker，定义容器标 准的组织是OCI。 容器技术是一种轻量级的操作系统虚拟化方案， 可以基于操作系统虚拟出更加细粒度的资源单位。 容器编排引擎提供资源的管理和容器的调度技术，提供容器应用生命周期管理、弹性伸缩、监控运维的基本机制，决定容器 之间如何进行交互。 • Kubernetes（简称K8S）是主流的容器编排部署管理平台。它基于Google Borg商用系统开发，具有轻量级，可移植性，高 灵活性等特点。 • CNCF是围绕Kubernetes构建容器软件全栈的基金会组织，提供Kubernetes和周边软件的技术孵化和服务提供商资质认证 6 容器

容错性 Broker Broker Broker Producer Consumer Topic Topic Topic Producer Consumer 平台承载知乎业务⽇日志、数据传输和消息队列列服务 平台线上稳定运⾏行行 基于 Kubernetes 的 Kafka 集群 13 个， 1000+ Topic 知乎技术平台重要的组件 Kafka 在知乎的应⽤用 平台概览 Kubernetes 监控 服务 注册 Kafka 客户端 平台 API • 多集群 • ⾼高可⽤用 为什什么采⽤用 Kubernetes 问题驱动 • Kafka 资源规划不不合理理 • 单⼀一集群造成系统单点 • 不不区分集群和 Topic 等级，影响重要业务 • 业务与 Kafka 深度耦合 多 Kafka 集群⽅方式 根据 Topic 类型划分集群 同⼀一类型 Topic 的集群细分 内存 CPU 和⽹网络 内存 和 CPU • 依照集群类型测试基准数据 容器器⽹网络 • 容器器采⽤用独⽴立的内⽹网 IP ⽅方案 存储 容器器挂载服务本地⽬目录 Kafka ⾼高性能 • ⽂文件系统缓存 Kafka ⽇日志落盘 集群概览 如何调度 Kafka 容器器 磁盘是容器器的调度单元 ⽬目标 • Broker 在节点分散 • 节点存储使⽤用均匀 磁盘调度⽅方法

开发测试使⽤用，还是⽣生产使⽤用？ b. 部署在物理理机上，还是 IaaS 上？ c. ⽤用哪种⽹网络⽅方案，服务如何暴暴露露？ d. ⽤用哪种持久化存储？ e. ⽤用哪种操作系统？ a. 如何快速创建主机资源？ b. 如何实现⾃自动化⼀一键部署？ c. 怎么进⾏行行离线部署？ d. 快速部署常⻅见应⽤用并确保兼容性？ e. 是否可视化⻚页⾯面，部署⻔门槛？ 节点分布在不不同的故障域 简单易易⽤用 通过 Web UI 来管理理和运营 K8S 集群 离线⽀支持 ⽀支持离线环境下的 K8S 集群 的部署与升级 GPU ⽀支持 轻松运⾏行行机器器学习、⾼高性能 计算等⼯工作负载 DIY ⽅方式 VS. 采纳 KubeOperator 3 个⽉月 + 5 ⼈人 + 500 ⼈人天 + 4 ⼩小时 1 个⼈人 0 ⼈人天 从⼊入⻔门到运⾏行行⽣生产级别的应⽤用 ingress-nginx / Traefik； ⽀支持通过 F5 Big IP 对外暴暴露露服务（X-Pack）； GPU ⽅方案 ⽀支持 NVIDIA GPU； 操作系统 ⽀支持 RHEL / CentOS / EulerOS 操作系统； 容器器运⾏行行时 ⽀支持 Docker / Containerd； Day 1 部署 部署 ⽀支持在线和离线安装模式；⽀支持 Kubeadm 部署；⽀支持 x86

6 AI 辅助软件开发 毫无意外，本期技术雷达主要围绕 AI 相关话题展开讨论。这是有史以来第一次，我们需要一个可视化指南来 理清不同 AI 的类别和功能（即使在 JavaScript 生态系统十分混乱的时期，我们也从未采取过这样的做法）。作 为一家开创 CI、CD 等突破性工程实践历史的软件咨询公司，我们对于使用 AI 辅助软件开发特别感兴趣。因此， 本期技术雷达讨论了许多代码辅助工具，如 问题的数量，仍然不足以成为衡量生产力的良好指标。相反， 行业已经开始关注“工程效能”：我们不应该衡量生产力，而应该衡量我们知道对流程有贡献或有损害的事物。 我们不应该专注于个体的活动，而应该关注系统中的浪费来源以及可以从经验上证明导致开发人员对“生产力” 感知产生影响的条件。新的工具，比如 DX DevEx 360，通过关注开发者体验而不是一些虚假的产出衡量标准解 决了这个问题。然而，许多 自托管式大语言 模型，相较云托管的大语言模型，它支持更多的定制和管控。随着大语言模型日益复杂，我们正在深思如何在 小型设备上运行大语言模型，特别是在边缘设备和资源受限的环境中。我们还提到有望提高性能的 ReAct 提示 工程，以及利用大语言模型驱动的自主代理开发远超简单的问答交互的动态应用。我们也提到一些向量数据库 （包括 Pinecone）由于大语言模型而重新流行起来。大语言模型的底层能力，包括更专业化和自行托管的能力，

⽇日志 权限 分析 集群管理理 版本管理理 配置管理理 链路路跟踪 负载均衡 ⾃自动容灾 持续集成 持续部署 灰度发布 服务注册/发现 关系数据库 KV存储 对象存储 块存储 DNS 消息队列列 API- Gateway 镜像仓库 统⼀一代码管理理 统⼀一编程框架 统⼀一通讯协议 统⼀一部署环境 计算平台/KUN 公共服务 存储平台 Think in Cloud . K8S提供了了多种身份认证策略略，具体如何实施？ • K8S的有两种⽤用户：服务账号(SA)和普通⽤用户(User)，但K8S不不会管理理User，如何管理理User？ • K8S有⼀一套完整的权限系统，但如何处理理User与权限的绑定？ • 对于多集群，如何实现User跨集群的管理理？ 基于RBAC实现账号管理理隔离 Think in Cloud . 北北京 基于RBAC实现账号管理理隔离 virtualservice: proxy cluster destinationrule:
 proxy-helloworld 10 90 Think in Cloud . 北北京 监控系统 Kube-State-Metrics Kubernetes APIServer cAdvisor Node-Exporter KUN-Agent Grafana Blackbox Exporter