从【数据库中间件】到【云原生】 ——Apache ShardingSphere 架构演进 Apache Dubbo/ShardingSphere PMC 秦金卫（kimmking） 2020-12-04 20:00 云 原 生 学 院 # 1 2 目录 1.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 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 MySQL面临： 1、容量有限，难以扩容 2、读写压力，QPS过大，特别是分析类需求会影响到业务事务 2、读写压力，QPS过大，特别是分析类需求会影响到业务事务 3、可用性不足，宕机问题 1.数据库框架 1.数据库框架 计算机领域的任何问题都可以通过增加一个中间层来解决。 数据库框架技术：在业务侧增强数据 库的能力。 直接在业务代码使用。 支持常见的数据库和JDBC。 轻量级，不需要额外的资源和机器。 1.数据库框架 1、改造对业务系统具有较大侵入性； 2、对于复杂的SQL，可能不支持； 3

高级能力-自动化-AIoT以及赋能业务-边缘计算(Edge Cloud )-1 远端控制 云端分析系统 设备端 自动化解决用户使用体验问题，计算量属于窄带范畴， 所以计算算力重点在于云端，云端计算体系架构成熟， 成本较低，在业务上本地的设备根据模式信号反馈一些 动作，比如下雨关窗帘，是自动化范畴，上传云端的数 据都是属性数据，比如谁什么时候干了什么，后续云端 根据个人喜好数据为用户提供比如按照个人喜好调节温 远端控制 云端分析系统 设备端 (现场)边缘计算BOX 业务场景复杂，对算力、通信要求很高，计算放置于 云端时效性差，另外无法现场就对业务进行处理，比 如计算路口交通事故预警，给予司机及时提示等，所 以将算力卸载在距离业务现场、设备最近的地方，就 是边缘计算的场景，它的价值空间远超AIoT，可以更 大范围为客户赋能，IoT和边缘计算一定走向融合。 定位为基于物模型的计算 定位为基于业务的计算 预警等等需要低时延 高算力的场景，需要 实现云边一体纳管， 简化运维，降低成本， 客户专注于业务领域。 • 无论是AIoT还是边缘 计算，核心要素是计 算，计算平台的训练 平台位于云端，而推 理计算位于BOX端，并 且能够适应各类算法 和硬件的要求，形成 一个通用计算平台， 更普遍的为客户场景 赋能。 • 一切围绕如何将算力 输送到业务场景为中 心思想，构建技术体 系。 高级能力-业务双引擎循环驱动-业务数据化、数据业务化

因此，在当前云计算 2.0 时代，云原生技术日趋成熟，并因大语言模型的推 动助力朝着云计算 3.0 智能时代迈进的背景下，分析云原生安全的发展情况和面 临的威胁，并研究云原生安全能力，能够为企业整体的云安全防护体系建立提供 帮助，从而保障企业业务和数据更安全的在云上运转。 1.1 云原生及云原生安全 过去十年，企业数字化转型加速推进，相继经历了服务器、云化到云原生化 三个阶段。在云化阶段，云主机是云计算的核心负载之一，云主机安全是云安全 2022 年发布的中国联通云原生安全实践白皮书中[2]，对比 分析了不同的组织和企业对云原生安全理念的理解，其中包括 CNCF 认为云原 生安全是一种将安全构建到云原生应用程序中的方法[3]、k8s 提出的云原生 4C 安全模型[4]、腾讯所理解的云原生安全指云平台安全原生化和云安全产品原生化 [5]，并给出我们对于云原生安全的理解，即云原生安全是云原生理念的延伸，旨 在解决云原生技术面临的安全问题。 也带来了一系列新的问题，对企业原有的信息安全防护模式提出了新的挑战，例 如，微服务、容器运行时的短生命周期、CI/CD 全流程监控缺失、镜像及供应链 的复杂性等。另外，云原生技术生态涵盖基础设施到 DevOps 开发多个维度， 这打破了原有的信息安全视角。在应对不断出现的针对云原生基础设施、平台及 容器的安全威胁过程中，原有的安全体系也产生了变革。主要表现在如下几个方 面：  防护对象产生变化

间授权等)、DevSecOps（安全左右移等等，比如代码或者镜像扫描）、 RASP应用安全、数据安全、态势感知与风险隔离 由于云原生托管的应用是碎片化的，环境变化也是碎片化的，而且其业务类型越来越多，比如已经延展到边 缘计算盒子，此时攻击面被放大，在云原生环境下安全是一个核心价值，需要立体纵深式的安全保障。 由于云原生DevOps环境追求效率以及运行态的动态治理能力，导致传统安全实施方法、角色、流程、技术 都发 白盒测试，通过污点跟踪对源代码或者二进制程序（也包括Docker镜像等） 进行静态扫描，尽可能前置，在IDE编写代码或者提交代码时进行，将极 大优化整体效率和成本 可以无视环境随时可以进行，覆盖漏洞类型全面， 可以精确定位到代码段 路径爆炸问题，并一定与实际相符合，误报率较 高。 DAST(动态安全应用 程序安全测试) 黑盒测试，通过模拟业务流量发起请求，进行模糊测试，比如故障注入 或者混沌测试 语言无关性，很高的精确度。 成本较高，所以要视业务场景要求取舍。 Mesh零信任 mTLS服务间访问授权，主要针对Pod层WorkLod的访问控制 应用透明，全局管理视角，细粒度安全策略 Check&Report机制影响通信性能，并只涉及到服务 通信级别的安全，对node没有防护 Calico零信任 主要针对Node层的访问控制，可以让攻击者难以横向移动，隔离了风险 应用透明，全局管理视角，细粒度安全策略，针 对Node层面构建安全 采用IpTables，有一定的性能消耗

磐舟DevSecOps平台定位 基于云原生打造一站式DevSecOps平台，致力于解决企业在数字化转型中的研发效能提升问题，提供从 “需求-开发-测试-发布-运维-运营”端到端的协同服务和研发工具支撑。助力企业产品快速创新迭代，进行 数智化化转型、实现业务价值。 • 端到端自动化交付流水线 • 开发过程自主可控 • 一键发布上磐基，实现“乘舟上云，稳如磐基” • 沉淀IT软件资产，核心代码掌控 • 提升开发交付效率 双模敏态管理 以敏捷研发为引导，融合瀑布式管理需求， 形成普适、灵活的研发过程管理能力。 多用途制品库 兼容市面绝大多数开发语言制品，提供公 用、内部共享、私有等多种使用方式。兼 容市面上制品管理客户端。 全功能云IDE开发 每个云IDE都是一个云端小笔记本，一人一 本，多人可形成云端小局域网。可独立编 写调试代码，可团队协作。 安全代码仓库托管 统一的安全代码仓库，按项目级别分级管 DEV BUILD TIME OPS RUN TIME 上线即安全（安全左移）+ 自适应安全（持续监控&响应） SEC 安全需求 业务需求进来以后从五个维度对业务需求进行安全分析 威胁分析模型 威胁资源库 安全需求基线 威胁情报库 病例库 安全开发-安全需求分析 安全需求分析通过将安全策略左移至软件开发生命周期的初始阶段，着重在需求设计环节确定关键安全要求，旨在降低风险暴露 并增强

可观测性的成熟度模型 2. 构建内生的可观测性能力 3. 在混合云、边缘云中的实战 4. Talk is cheap, show me the demo! 目录 simplify the growing complexity © 2021, YUNSHAN Networks Technology Co., Ltd. All rights reserved. 可观测性的成熟度模型 1.0 基础支柱 simplify the growing complexity © 2021, YUNSHAN Networks Technology Co., Ltd. All rights reserved. 可观测性的成熟度模型 1.0 基础支柱 2.0 统一服务 3.0 ? simplify the growing complexity © 2021, YUNSHAN Networks Technology Co., simplify the growing complexity © 2021, YUNSHAN Networks Technology Co., Ltd. All rights reserved. 可观测性的成熟度模型 1.0 基础支柱 2.0 统一服务 3.0 内生原力 simplify the growing complexity © 2021, YUNSHAN Networks Technology Co

l 服务端组件，控制面：API Server、Scheduler、 Controller-Manager、ETCD l 工作负载节点，最核心就是监控Pod容器和节点本 身，也要关注 kubelet 和 kube-proxy l 业务程序，即部署在容器中的业务程序的监控，这 个其实是最重要的 随着 Kubernetes 越来越流行，几乎所有云厂商都提供 了托管服务，这就意味着，服务端组件的可用性保障交 保障交 给云厂商来做了，客户主要关注工作负载节点的监控即 可。如果公司上云了，建议采用这种托管方式，不要自 行搭建 Kubernetes，毕竟，复杂度真的很高，特别是 后面还要涉及到升级维护的问题。既然负载节点更重要， 我们讲解监控就从工作负载节点开始。 Kubernetes 所在宿主 的监控 Kubernetes所在宿主的监控 宿主的监控，比较常规和简单，无非就是 CPU、Mem、Disk、 容器的监控数据可以直接通过 docker 引擎的接口读取到，也可以直接读取 cAdvisor 的接口，Kubelet 里 内置了cAdvisor，cAdvisor 不管是 docker 还是 containerd 都可以采集到，推荐 { 抓取方案一 } • 左侧这个配置大家在网上比较容易搜到，通过kubernetes_sd_configs做服务发现，查找所有node，通过 Kubernetes apiserver 的 proxy

互联网/物联网应用 创新应用 PC用户 物联网 物联终端 互联网、 大数据 AI、 IoT 数字化转型  应用价值提升  应用数量增长  应用类型丰富  应用需求多变 企业从信息化到数字化的转型带来大量的应用需求 软件组件 运行环境 部署平台 …… …… 应用丰富及架构演进带来的开发和运维复杂性 本地IDC 虚拟化 超融合 o s 、 D o c k e r C o m p o s e 、 K 8 s 等 容 器 编 排 软 件 相 继 出 现 2 0 0 9 年 阿 里 云 飞 天 系 统 诞 生 聚焦于CapEx到OpEx的转变，但是应用依然需要自己解决稳定性问题 企业开始摸索大规模上云的可能性，而同时微服务架构开始出现。 2 0 0 0 年 F r e e B S D 提 出 容 器 ， 而 资 源 隔 离 能 体，基于AI的自动化 将精益化资源管理， 带来更好的成本控制 高度自动化 应用上云，安全问题 凸现，在云原生新架 构下，需要打造端到 端的容器安全网 零信任 企业数字化转型急需高度自动化 的、面向应用的极简云体验 边缘计算场景正在极速拓展云 端的业务领域 将云能力延展到客户 业务现场，逐渐成为 云计算下半场主要价 值体现，将进一步催 发云计算的交付形态 云边一体 生态与竞争格局分析

anslate_wan_addrs配置选项结合使用时，也可以在客户端代理上设置此选项。默认情况下，-adverti e通告地址。但是，在某些情况下，所有数据中心的所有成员都不能位于同一物理或虚拟网络上，尤 是混合云和私有数据中心的混合设置。此标志使服务器节点通过公共网络为WAN进行闲聊，同时使 专用VLAN互相闲聊及其客户端代理，并且如果远程数据中心是远程数据中心，则允许从远程数据中 访问此地址时访问客户端代理。配置了translate_wan_addrs。在Consul 集。这允许自动选 初始领导者。这不能与传统-bootstrap标志一起使用。此标志需要-server模式。 ● -bind：应绑定到内部群集通信的地址。这是群集中所有其他节点都应该可以访问的IP地址。默认 况下，这是“0.0.0.0”，这意味着Consul将绑定到本地计算机上的所有地址，并将 第一个可用的私有 Pv4地址通告给群集的其余部分。如果有多个私有IPv4地址可用，Consul将在启动时退出并显示错误 dr模板。 ● -serf-wan-bind ：应该绑定到Serf WAN八卦通信的地址。默认情况下，该值遵循与-bind命令行 志相同的规则，如果未指定，-bind则使用该选项。这可以在Consul 0.7.1及更高版本中找到。在Con ul 1.0及更高版本中，可以将其设置为 go-sockaddr 模板 ● -serf-lan-bind：应该绑定到Serf LAN八卦通信的地址。这是群集中所有其他LAN节点都应该可以

云原⽣技术在2B软件交付的实践 曾庆国 北京好⾬科技有限公司 技术负责⼈ ⽬ 录 2B软件交付的困局 01 云原⽣与云原⽣应⽤ 02 ⾯向交付的应⽤模型 03 2B交付版本的DevOps 04 2B软件交付的困局 第⼀部分 SaaS 服务模式⾼速发展，但⽬前⼤多数2B领域的软件 交付，依然以传统交付模式为主。 产业互联⽹升级使得2B软件服务市场需求旺盛 什么是2B软件交付 2B软件交付的困局 14% 8% 14% 64% SpringCloud Dubbo 其他微服务架构 传统架构 微服务应⽤成为2B软件的架构主流 01. 2B软件交付的困局 微服务是⽬前⼤多数B端业务的⾸选架构 组件复⽤ 按需运维 灵活定制 客户/项⽬要求 运维困难 交付困难 分布式难题 2B软件交付需求多样性 01. 2B 软件交付的困局 交付模式 定制化独⽴交付 标准独⽴交付 云原⽣技术概要 02. 云原⽣与云原⽣应⽤ 云原⽣四要素 微服务 容器化 DevOps 持续交付 云原⽣发展的热点就是解决交付问题 云原⽣主要实践⽅式 模型化驱动 资源模型定义 模型使⽤定义 模型驱动器 模型关联 抽象化 申明式 ⽣命周期 上下游联动 按照云原⽣技术规范设计研发的业务应⽤，覆盖了应⽤ 运维、交付等层⾯的要求。 云原⽣应⽤ 云原⽣应⽤定义 02. 云原⽣与云原⽣应⽤