All rights reserved. 构建统一的云原生应用 可观测性数据平台 DeepFlow在混合云中的实践总结 向阳@云杉网络 2022-04-09 1. 可观测性数据平台的挑战 2. 解决数据孤岛：AutoTagging 3. 降低资源开销：MultistageCodec 4. 统一数据平台的落地思路及案例 构建统一的云原生应用可观测性数据平台 看云网更清晰 Simplify complexity. 统一的可观测性数据平台 telegraf 看云网更清晰 Simplify the growing complexity. 挑战：数据孤岛、资源开销 数据 孤岛 资源消耗 telegraf 1. 可观测性数据平台的挑战 2. 解决数据孤岛：AutoTagging 3. 降低资源开销：MultistageCodec 4. 统一数据平台的落地思路及案例 构建统一的云原生应用可观测性数据平台 构建统一的云原生应用可观测性数据平台 看云网更清晰 Simplify the growing complexity. OpenTelemetry的方法 统一的上下文 以追踪为核心 看云网更清晰 Simplify the growing complexity. OpenTelemetry的方法 Tag, Exemplars (TraceID, SpanID) Tag, TraceID, SpanID TraceID

•原来使用资产视角管理监控对象的系统不再适用 •要么使用注册中心来自动发现，要么就是采集器和被监控对象通过sidecar模式捆绑一体 指标生命周期变短 •微服务的流行，要监控的服务数量大幅增长，是之前的指标数量十倍都不止 •广大研发工程师也更加重视可观测能力的建设，更愿意埋点 •各种采集器层出不穷，都是本着可采尽采的原则，一个中间件实例动辄采集几千个指标 指标数量大幅增长 •老一代监控系统更多的是关注机器、交换机 CPU、Mem、Disk、DiskIO、Net、Netstat、Processes、 System、Conntrack、Vmstat 等等。原理就是读取 OS 的数据（通过 /proc 和 syscall 等）做一些简 单计算。有很多采集器可以选择： Telegraf Grafana-agent Datadog-agent node-exporter Categraf Kubernetes Node 组 件的监控 Kubernetes 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

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., Ltd. All rights reserved. 2.0 服务：统一的可观测性平台 可观测性平台（Metrics、Tracing、Logging） 基础设施团队 All rights reserved. OpenTelemetry - 数据采集传输的标准化 统一的上下文 simplify the growing complexity © 2021, YUNSHAN Networks Technology Co., Ltd. All rights reserved. Tag：统一的数据存储 InfluxDB DeepFlow 5.3 Elasticsearch 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., Ltd. All rights

如果业务系统要升级，如何平滑升级？万一升级失败是 否能够自动回滚？整个过程线上业务持续运行不中断。 传统稳态业务环境难以高效承载敏态应用 发现故障 （假死） 创建 新实例 配置 运行环境 部署当前 应用版本 添加 监控 配置 日志采集 测试确认 服务正常运行 实例 加入集群 恢复正常 场景 1 如果生产中一台Web应用服务器故障，恢复这台服务器需要 做哪些事情？ 场景 2 如果应用负载升高/降低，如何及时按需扩展/收缩所用 如果业务系统要升级，如何平滑升级？万一升级失败是 否能够自动回滚？整个过程线上业务持续运行不中断。 传统稳态业务环境难以高效承载敏态应用 发现故障 （假死） 创建 新实例 配置 运行环境 部署当前 应用版本 添加 监控 配置 日志采集 测试确认 服务正常运行 实例 加入集群 恢复正常 工作量 成本 新一代架构（微服务）应用的对承载平台提出新要求 传统实践中，主要采用虚机/物理机+SpringCloud等微 生态与竞争格局分析 云原生赋能平台建设维度划分 微服务应用架构治理平台、 DevOps平台、 数据建模与大数据分析平台 用好云原生 容器云平台、边缘计算平台 建好云原生 容器安全、统一多云纳管、融合告 警、APM、云监控、中间件纳管.... 管好云 数 采 数 算 数 用 云原生赋能平台 标准化能力-分布式操作系统核心-容器服务 向上提供抽象化自愈IT运营视角 高效稳定应用资源供给

失。企业管理者终于意识到，云计算供 应商锁定会阻碍多云方法所带来的创造力、可用性和流动性。 • 云原生PaaS可以屏蔽多云的差异， 统一的不分何种云上的一致的运行 同一服务或者应用。 • 避免厂家锁定，客户可以自由选择 资源分布和费用组合，更加灵活。 • 中心云统一纳管运维和输出服务。 • 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 大规模集群支撑集团“双十 一”，日交易额2684亿元 2 0 1 9 T4项目启动，容器调度技 术开始支撑集团的在线业 务，云原生时代开启 2 0 1 1 在线和离线调度系统打通混合 部署，底层资源池统一，支撑 百万级电商交易活动。 云原生技术全面商业化，容器 技术对外开放 2 0 1 7 云原生技术全面升级，阿 里巴巴原生用云， Serverless时代开始。 2 0 2 0 的全面解耦 统一化ServiceMesh 将应用的分布式复杂性问题托付给Mesh层的数据面和控制面组件，实现全链路精准流量控制、 资源动态隔离以及零信任的安全能力，保证应用架构的稳定性目标的实现。 Serverless化 极大地降低了开发人员，特别是服务于前端的后端开发人员的运维负担，亚秒级的容器启动 速度和单物理机千容器的部署密度降低了serverless应用的技术障碍。 OAM统一交付能力 基

题，这是这里在业务上的价值-稳定性赋能。 标准化能力-微服务PAAS-从监控到可观测-研发人员的第五感-2 可观察性是云原生特别关注的运维支撑能力，因为它的主动性，正符合云原生对碎片变化的稳定性保障的思想 数据的全面采集 数据的关联分析 统一监控视图与展现 Metric 是指在多个连 续的时间周期 内用于度量的 KPI数值 Tracing 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 用两个维度的东西整合整体化“集群镜像” 方式的交付，底层差异影响减少到最小 标准化能力-微服务PAAS-OAM-万花筒PAAS-3 以上解耦的结果，隐含着更深层次的能力，不是简单解耦那么简单，它使得统一通用PaaS成为可能 组件市场|仓库 平台运维特性 应用编排 运维特性编排 版本化 应用 • 两端解耦之后，两端方面都可以形成一个没有 私有PaaS特征依赖的市场，而强大的开源社区 比平台提供商自己还要强大，利用容器底座的 层保持一致的情况下， 在差异化的环境下运 行，而让业务研发人 员更加关注业务，而 不是基础设施本身。 • OAM本身就是基础设 施即代码的典范设计， 在中间层隔离了用户 使用和底层执行体， 进一步加强了统一性。 标准化能力-微服务PAAS-OAM交付流程模式-抽象流程 • 基于CICD和服务市场，通过OAM 集群镜像式打包的方式向团队、 组织或者公司进行整体化交付， 并通过Docker+SDN+云原生存储

多ES搜索编排系统 • 日志AIOps探索 3 背景与挑战 产品数量 人员规模 主机规模 100+ 1000 + 10000 + 如何降低日志接入门槛 如何保证日志实时上报 如何保障日志采集不影响业务 如何做配置标准化 如何帮助业务快速排障 如何提供方便便捷的性能分析 调优能力 … 4 多Beats/Logstash接入 管控 提供多产品接入管理，多beats标准 化、界面化、自动化的日志接入方案 Agent注册 Agent启动首先向Consul获取Master服务列表， 并向Master发起Agent注册逻辑，获取agent id 配置获取 从Consul中获取当前agent的配置组列表，并 启动多个采集进程 配置变更感知 watch到Consul对应的agent id路径，实时感 知配置变化，并对启动的进程列表做重启清理 等工作 管理多Beats/logstash Beats等以agent子进程启动其管理这些进程的 置 发现延时 Cpu/mem充足 Cpu/mcem充足 提升beats资 源配额 Cpm/mem受限 ES负载低 ES负载高 日志延时统计 dashboard Beats进程资 源采集分析 日志接入 cpu/mem对比 提升cpu/mem 配额 Beats缓存调大 Beats Worker 并发调大 提高写入并发 单次bulk size 调大 Es性能分析

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 3. 不统一，每一个模式需要重新编 写发布对接 K8s-sigs 的 Application 1. 只描述了应用产品元数据， 研发、运维无从入手。 2. 无人维护、缺乏活跃度。 3. 信息不足以对接发布。 无需系统更新或重启 Platform Builder 模型层能力注册 KubeVela 为什么能对不同 Workload 做统一发布？ 工作负载类型 ① 统一 类型注册和识别 健康检查 ② 统一 状态检查和回流 发布模式 ③ 统一 发布方式 资源模板 ④ 统一 抽象方式 KubeVela 中的渐进式发布实践 第三部分 面向终态模式--渐进式发布 发布策略定义 Application 第一次更新 ③ 第二次更新 控制器 循环 发布完毕 ComponentDefinition TraitDefinition Application snapshot (v1) 1) 统一从 Definition 中获取 应用工作负载类型和特征。 2) 根据策略按批自动灰度。 K8s Resource 发布单模式--渐进式发布 Application AppRevision

系统、微服务、无服务和服务 网格等安全。二是具有云原生特征的安全，指具有云原生的弹性敏捷、轻量级、 可编排等特性的各类安全机制。在此基础上，未来云原生环境必将与云原生技术 的安全互相融合，成为统一的整体，并且将经历如下三个发展阶段： （1）安全赋能于云原生体系，构建云原生的安全能力。当前云原生技术发 展迅速，但相应的安全防护匮乏，最基础的镜像安全和安全基线都存在很大的安 全风险。因此， 安全配置缺陷导致的攻击：安全配置缺陷是最常见的安全问题，这通常是由 于不安全的默认配置、不完整的临时配置、开源云存储等问题所造成的攻击。 2.5.2API 网关攻击 微服务网关作为微服务后端服务的统一入口，它可以统筹管理后端微服务， API 网关提供路由、负载均衡、流量控制、服务发布等核心功能，API 网关在微 服务架构中起到流量枢纽的作用。常用的 API 网关类型包括 Spring Cloud ，识别出 已知的安全漏洞，并提供相应的修复建议，能够有效的帮助开发人员修复安全问 题，从而把这些风险排查在应用系统投产之前，对开源组件及风险进行统一管理。 开源组件信息统一管理：在现今开源组件大量使用情况下，需对所有的开源 组件库的信息进行统一管理，用于有效追踪、监视和管理应用程序中使用的各种 开源组件。包括记录组件的版本、许可证等信息以及与组件相关的其他元数据。 这有助于组织在应用程

业界首个云原生批量计算平台 • 2019年6月开源，2020年进入CNCF，目前是CNCF孵化级项目 • 2.9k star，500+ 全球贡献者 • 50+ 企业生产落地 关键特性： 1. 统一的作业管理 提供完善作业生命周期管理，统一支持几乎所有主流的计算框架，如 Pytorch, MPI, Horovod, Tensorflow、Spark等。 2. 丰富的高阶调度策略 公平调度、任务拓扑调度、基于SLA调度、作业抢占、回填、弹性调度、 施，打造新一代大数据分析自助平台。 客户诉求: • 交互式服务、常驻服务、离线分析业务统一平台调度； • Job级别的调度管理，包括生命周期、依赖关系等； • 支持业界主流计算框架，如Spark、TensorFlow等； • 多用户公平分配资源，快速响应高优先级作业 解决方案: • K8s + Volcano 统一调度所有工作负载； • Queue动态资源共享，DRF、优先级抢占 用户收益： 增长率8.1%； • DAP平台运行项目450+ Volcano大幅度提高大数据平台资源利用率 Kubernetes + YARN Kubernetes + Volcano 静态划分资源池 统一资源池 Kubernetes + YARN Kubernetes + Volcano 集群低负载场景 K8s资源池空闲，大数据业务无法使用 大数据业务可以使用集群整体空闲资源， 提高整体资源利用率