KubeVela：以应用为中心的 渐进式发布最佳实践 孙健波 阿里云-云原生应用平台团队 技术专家 关于我 • 孙健波 • 阿里云 (@天元) • 云原生应用平台团队--应用管理和应用交付 • Github(@wonderflow) • OAM - Open Application Model (https://oam.dev/) • KubeVela (http://kubevela (http://kubevela.io/) 微信-欢迎交流 目 录 云原生时代的应用与发布挑战 01 KubeVela 简介 02 KubeVela 中的渐进式发布实践 03 云原生时代，应用是怎 么样的？ 以 K8s 资源组合为核心 kubernetes/StatefulSet Kubernetes/Deployment K8s 的原生资源组合 1. 复杂、难懂、门槛高 2. 能力局限，不同场景各不相同 helm upgrade 没有灰度 能力。 Helm Chart 基于 CRD 自定义实现 需要大量 K8s 经验才能开发 某游戏公司自定义workload Pinterest 构建一个渐进式发布能力需要解决哪些 问题？ • 版本化 • 分批发布 • 滚动发布/原地发布 • 发布暂停 • 发布回滚 • 日志监控 • 健康检查 • 多版本部署 • 多版本流量灰度 • 多集群/多环境灰度 •

中国联通研究院 中国联通网络安全研究院 下一代互联网宽带业务应用国家工程研究中心 2023 年 11 月 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法 律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的， 应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追 究其相关法律责任。 云原生安全威胁分析与能力建设白皮书 1 目 录 一、云原生安全概述... API 的协作和抗脆弱性。同一年，Google 作为发起方成立 CNCF，指出云原生应该包括容器化封装、自动化管理、面向 微服务。到了 2018 年，CNCF 又更新了云原生的定义，把服务网格和声明式 API 给加了进来。后来，随着云计算的不断发展，云原生的簇拥者越来越多，这 一体系在反复的修正与探索中逐渐成熟。VMware 关于云原生的介绍提出了四 个核心要点，包括 DevOps、微服务、容器和持续集成，如图 是面 向云应用设计的一种思想理念，充分发挥云效能的最佳实践路径，帮助企业构建 弹性可靠、松耦合、易管理可观测的应用系统，提升交付效率，降低运维复杂度， 代表技术包括不可变基础设施、服务网格、声明式 API 及 Serverless 等。云 原生技术架构的典型特征包括：极致的弹性能力，不同于虚拟机分钟级的弹性响 应，以容器技术为基础的云原生技术架构可实现秒级甚至毫秒级的弹性响应；服 务自

种可以交易的商品，可以购买增强自己APP的能力，比如在自己APP里显示天气预报数据，从外部去管理应用平台，形成了一种新PaaS组织方式。 • 逻辑API：已有API的组 合，形成一个新API • 声明API：需要生成代 码框架（任何语言）， 契约驱动研发 • BaaS API:数据库接口、 中间件接口外化成API • API门户：消费者可以 根据领域-能力查询到 想要的API。 • 自动生成SDK方便集成。 • 从稳定性目标出发，首先需要有提示应用出问题的手段 • 当提示出现问题后，就需要有定位问题位置的手段，进 一步要有能够指出问题根因、甚至提前就预警的手段。 拓扑流量图：是不是按预期运行 分布式跟踪:哪些调用 故障或者拖慢了系统 监控与告警： 主动告诉我 问题发生了！ 微服务部署后就像个黑盒子，如何发现问题并在 远端运维是主要的课题，那么就需要从宏观告知 研发人员，并且提供日志、跟踪、问题根因分析 通过TraceId来 标识记录并还 原发生一次分 布式调用的完 整过程和细节 Logging 通过日志记录 执行过程、代 码调试、错误 异常微观信息 数据之间存在很多关联，通过 关联性数据分析可获得故障的 快速界定与定位，辅助人的决 策就会更加精确 根据运维场景和关注点的不同，以不同图表或者曲 线图来表示整体分布式应用的各维度情况，使得开 发人员可以清晰的观测到整体分布式应用的详细运 行情况，为高精度运维提供可视化支撑

并且云产品规格繁多难以选 择。 3. 交付环境复杂，交付效率低下，难以规模化复 制，并且对交付人员要求高，人员成本上升 来看看社区的解法 Terraform优势 • IaC：⾯向终态IaC⽅式的云资源编排。 ⽅便GitOps集成，DevOps⾃动化容易。 • ⽣态：强⼤的社区Provider Plugins⽣ 态⼒量 Crossplane优势 • Kubernetes：使⽤Kubernetes … CNBaaS：我们致力于站在面向业务应用友好的角 度，在云厂商之上，统一定义和管理Backend Service。 云产品 规格自 动匹配 服务自 适配云 厂商 服务支 持多种 生产方 式 CNBaaS使命 One definition can be delivered anywhere CNBaaS Overview CNBaaS Registry Service Definitions 读写IOPS能力达到1W+ 面向用户友好的声明服务 Service Spec Component-oriented extension On-Premise OnCloud 云原生IaC方式定义服务 传统云上白屏化运维方式: 繁杂的手动操作，且无法快速复制 CNBaaS 可基于Cue语法，声明服务基础信息 以及组件扩展信息，支持最优规格匹配 自适配云组件配置&规格 声明式 服务规格需求 需求自适配

a l 提 出 云 原 生 概 念 P i v o t a l 、 C N C F 同 时 提 出 云 原 生 是 一 种 充 分 利 用 云 计 算 优 势 构 建 和 运 行 应 用 的 方 式 。 D o c k e r 被 认 为 是 能 够 适 应 于 云 原 生 理 念 的 技 术 ， 而 微 服 务 被 认 为 是 适 合 D o c k e r 这 种 环 境 ， 它 们 一 起 云原生应用相比传统应用的优势 低成本 高敏捷 高弹性 云原生应用 传统应用 部署可预测性 可预测性 不可预测 抽象性 操作系统抽象 依赖操作系统 弹性能力 弹性调度 资源冗余多 缺乏扩展能力 开发运维模式 DevOps 瀑布式开发 部门孤立 服务架构 微服务解耦架构 单体耦合架构 恢复能力 自动化运维 快速恢复 手工运维 恢复缓慢 云原生应用相比传统应用的优势(例子) 来实现计算资源向应用的无缝融合，以极简稳定的、 私有云市场规模 645.2亿 投 入 技 术 运 维 纳 管 规 模 9%客户投入占总IT投 入的一半以上 成为主要支出方向 中心集群规模为主 部署形态多元化、多云/混合云架构成为主流 自动化 用户软件发布方 式正在向自动化 转变 容器 60%以上用户已 经在生产环境应 用容器技术 微服务 微服务架构成为 主流，八成用户 已经使用或者计 划使用微服务 Serverless Serverless技术显 著升温，近三成

是一种以资源视角的云交付形式， 不同于混合云，底层云的资源使用 地位等同。 AWS Aliyun Azure 云中立 高级能力-分布式云(交付角度） 分布式云（Distributed Cloud）就是分布在不同地理位置的云，是公有云“进化”的最新形态 中心Region 传统公有云 分布式云 覆盖热点区域的 边缘数据中心 客户本地机房的边缘节点或者 边缘计算盒子 粗犷上云 低时延 高弹性 强合规 云边一体纳管 高级能力-去中心化云（服务角度） 中心Region 传统公有云 去中心云 靠近的小云相似 于混合云、多云 纳管或者分布式 整体服务对等 性能、安全可控， 满足可控信息互通 的要求 • 涵盖所有云，涵盖所有业务形态 • 满足性能、安全要求 • 满足云间通信 • 是未来下一代云，目前云厂商还在摸索阶段 • 有望成为云计算终极形式，云原生ServiceMesh以及 re-host • 运维模式升级 • 从传统面向操作规则的运维转变为面向观测数据的自动化运维 • 重新定义软件交付模式 • 整体打包交付 • Git=Single Version Of Truth • 声明式API • 尽量采用OpenAPI作为系统集成胶水 • 重塑研发流水线 • 任何变更都提交git，有迹可循 • 变更经过几层验证，生产验证后自动合并，保证Single Version Of Truth

云原生与制品管理 [1] 云原生(cloud-native)技术使组织能够在现代化和动态的环境下（如公有云、私有云 和混合云）构建和运行可扩展的应用程序。云原生典型技术包括容器、服务网络、 微服务、不可变基础设施和声明性API等。 v1.0 by CNCF 容器-更轻量级和灵活的虚拟化 镜像-应用软件打包与分发 OCI: https://opencontainers.org/ OCI制品（artifact）：镜像，Helm 资源而删除不需要保留的资源 不释放存储空间/释放配额 注意：不可变Tag一定会被保留 资源清理与垃圾回收 [2] 通过垃圾回收可以清理存储空间中的无用数据，V2.1之前为阻塞式GC，V2.1之后实 现非阻塞式 释放并回收空间/可能释放配额 1 2 3 构建高可用(HA)仓库服务 [1] 使用离线安装包搭建HA仓库服务：基于内容复制能力或者基于外部共享服务 IDP 构建高可用(HA)仓库服务 API • 完善的API • 遵循OpenAPI规范 • 通过Swagger生成调用代码 AUTH集成 • AD/LDAP • OIDC 漏洞扫描器 • 扫描器适配API规范 • 插件式扫描器框架 DoSec P2P引擎 • 标准化Adapter接口定义 制品类型 • 遵循OCI规范 • annotation化的数据扩展 • UI自动渲染扩展数据

admin: Harbor12345 _ by QingCloud 如何开发一个 Helm 应用 • helm create hello-chart: 创建 Chart 目录 chart.yaml: 声明了当前 Chart 的名称、版本等基本信息 values.yaml: 提供应用安装时的默认参数 templates/: 包含应用部署所需要使用的YAML 文件，比如 Deployment 和 Service等

解决了微服务治理的痛点，但在实际业务开发 中，缓存、数据库、消息队列、配置管理等， 我们仍然需 要维护一套重量级的 SDK 并且侵入应用代码。 方案 提供 API 抽象层，应用程序中只针对这套标准的 API 编程， 无需考虑实际运行时的后端服务形态。 优点 • 多语言友好 • 标准化，无厂商绑定 • 真正实现 Write once, Run anywhere

数据库框架：从数据库的性能与容量到数据库框架技术的产生 2.数据库中间件：从框架技术到分布式的数据库中间件技术 3.分布式数据库：从数据库中间件技术发展到分布式数据库 4.数据库网格：数据库与微服务、云原生的发展关系 5.数据库解决方案：如何基于 ShardingSphere 生态创建数据库解决方案 1.数据库框架 1.数据库框架 摩尔定律失效 分布式崛起 1.数据库框架 随着数据量的增大，读写并发的增加，系统可用性要求的提升，单机 数据库中间件使用的约束： 3.分布式数据库 3.分布式数据库 类库/框架 数据库中间件 分布式数据库 数据网格 TDDL Sharding-JDBC DRDS Sharding-Proxy MyCAT DBLE KingShard Vitess ? Spanner Aurora GaussDB PolarDB OceanBase TiDB Cockroach DB …… 3.分布式数据库 1.水平扩展性 水平扩展性 2.计算存储分离 3.分布式事务 4.多副本机制 5.SQL接入支持 6.云原生支持 容量 性能 一致性 可高用 易用性 伸缩性 代替单机数据库（注意，主要解决容量问题）。 3.分布式数据库 1、需要较多的机器资源； 2、对于替换数据库技术的公司，代价较大，放弃多年积累； 1）引入框架，研发人员 2）引入中间件，研发人员+运维人员=》研发团队 3）引入数据库，研