Mesh Istio • 第一选择，重点关注对象 • 奈何迟迟不能发布生产可用版本 • 性能和稳定性远远不能满足蚂蚁的 要求 • 但我们非常认可Istio的理念和方向 Conduit • 只支持k8s，而蚂蚁尚未普及k8s • 数据平面由Rust编写，过于小众，难于 从社区借力。 • 同样存在技术栈问题 • 公司和产品在社区知名度和影响力有限国内公司的选择之一：自研 华为：CES • 而且，proxy不仅仅用于mesh Istio • 控制平面：Istio是目前做的最好的 • 认可Istio的设计理念和产品方向 • 性能和稳定性是目前最大问题 • 对非k8s环境的支持不够理想 • 没有提供和侵入式框架互通的解决方案Sofa Mesh：istio的增强扩展版 Pilot Auth Mixer Envoy Pilot Auth Mixer Golang Sidecar 兼容Istio ü 支持HTTP/1.1和HTTP/2 ü 扩展Sofa/Dubbo/HSF Dubbo RPC HSF RPC最大的改变：合并部分Mixer功能 Pilot Auth Mixer Golang Sidecar Mixer ü Mixer三大功能： • Check – 同步阻塞 • Quota – 同步阻塞 • Report – 异步批量 ü 合并Check和Quota

亿级用户同时在线 千万级每秒RPC请求 百万级每秒推送Spanner 2010 • 自研，网络设备白盒化 • 全面实践全网https 2012 • 首次全流量支撑双十一大促 2013 • 支持蚂蚁LDC架构，三地五中心容灾架构 • 全面上线SSL加速卡，提供软硬件一体加速方案 2015 • All in 无线，通信通道全面升级（MMTP，MTLS协议） 2016 • 安全防护能力提升，WAF，流量镜像 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 Intel QAT Cavium Nitrox软硬件一体解决方案 SSL握手性能 提升3倍 • 对Spanner实现了异步化改造 • 对openssl进行了异步化引擎改造 • 实现多芯片卡的负载均衡协议实现的改造-MTLS MTLS：1) 轻量级TLS库，小于50k；2) 优化的TLS协议 0-RTT • 减少握手延迟 • 代价：握手前发送的数据不能 • 拥抱监管 • 安全可控 • 金融科技 AntTLS库 • 基于OpenSSL • 全面拥抱TLS1.3 • 国密优化实现，国密单证书标准支撑 • 支持SGX等可信机制 • 多硬件卡Engine • Mobile，iot设备等多终端支持 • OpenSSL Committer无线移动战役 操作响应慢 操作无响应 Push没消息 Push消息慢 海外消息慢 收发图片慢 建连时长

Meetup #5 广州站Agenda Ø 背景 & 概览 Ø 持续演进路径 & 技术案例 Ø 实践案例 Ø 规划 & 展望 Ø QA背景 & 概览数据平面概览 SOFAMOSN • C实现，支持多语言扩展 • 基于Nginx扩展 • 开发不活跃 • 老牌代理系统，业界广 泛使用，服务各类场景 • C++实现 • CNCF第三个毕业项目， ISTIO原生数据平面 • 开发活跃，最新版为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 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 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 Slab style buffer Ø Raw-Epoll模式 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

核心交换机故 障、机房停电 容量 服务容量不足 依赖服务 响应超时19/总页数 治理策略 & 高可用 • 微服务高可用 设计手段 服务高可用 服务限流 方法容错 负载均衡+ 实例容错 柔性化/异步化 服务冗余 服务分流 存储高可用 熔断20/总页数 治理策略 & 高可用 • 微服务高可用设计手段 • 限流 • 熔断 • 负载均衡+实例容错 Spring Cloud Service 实例级别+方法级别 半开状态 不支持 支持 最大熔断比例 支持 不支持 fallback 不支持 支持31/总页数 治理策略 & 高可用 • 微服务高可用设计手段：Istio vs Hystrix Istio Hystrix 运作方式 黑盒方式 白盒方式 熔断粒度 实例级别 实例级别+方法级别 半开状态 不支持 支持 最大熔断比例 支持 不支持 fallback 不支持 支持32/总页数 治理策略

Mesh发展的启发： Ø 北向接口 • 面向业务和运维 • 具有较高的抽象层次，比较容易提取统一的控制面标准？ • 主要面向layer 7及以上？ • SMI能否统一控制面标准？如何避免成为最小公分母，扩展支持其它协议？ Ø 南向接口 • 面向流量和路由配置 • xDS v2将统一数据面标准？ • xDS接口包含有较多实现相关内容：Listener, Filter, 能否可以成为一个通用的接口协议？ Metrics 收集产品化增强-支持多网络平面 电信系统一般会有多个网络平面的，主要原因包括：避免不同功能的网络之间的 相互影响； 网络设计冗余，增强系统网络的健壮性； 为不同的网络提供不同的 SLA ；通过网络隔离提高安全性；通过叠加多个网络增加系统带宽 上图中的Kubernets集群使用了Knitter网络插件，部署了四个网络平面产品化增强-支持多网络平面 Istio1.0中不支持多网络平面，当服务地 this Node This is an outbound request, it should be send out to 10.75.8.101产品化增强-支持多网络平面 我们对Istio的代码进行了改造，增加了多网络平面支持。 Pilot Service Registry Envoy Service A Register service (IP :10.75.8.101) 10

Redis作为底层存储 • 跨语言地址发现服务Lookup • 中心化存活检测 多语言支持 • Java、PHP、Python、Go、NodeJs • Redis传输协议 / 复用Redis客户端 • 服务发布Proxy / 并行调用Proxy 服务治理 • 服务治理平台、配置中心 • 监控、日志、分布式跟踪 • 异步调用、压测7/24 流量代理机制 PHP服务发布入流量代理 PHP并行调用出流量代理 维持现有内存使用率与 服务器配置的最坏情况 实际需预留 600M内存22/24 数据平面兼容原有架构 对接原有系统 • 使用原有系统SDK、私有协议 直连访问 兼容未升级服务 • Proxy Agent支持以原有通信 协议处理请求、发起调用23/24 总结与展望 实践感悟 • Service Mesh通过一种全新的架构理念，系统地解决了微服务领域的关键架构痛点 • 是否应用Service Me

APP2 Logic Logic 微服务网关架构（2013-2016) LB spanner 特点： • 微服务网关 • 蚂蚁金服 RPC 协议 • 安全\鉴权\监控 • Netty 异步化 • 私有协议 MMTP 缺点： • API 网关变更风险 • 业务分级隔离需求 • 大促容量规划问题 HTTP/MMTP sofarpc10/21 去中心化网关架构（2016-2018) APP1 Logic Logic Route MOSN APP2 Logic Logic MOSN APP3 Logic Logic MOSN • 低成本接入 • 平滑升级 • 异构支持 • 核心系统上云12/21 蚂蚁金服 API Gateway Mesh 架构 数据流 控制流 Ops 流13/21 API Gateway Mesh Based on MOSN MOSN

关心的Mixer v2，以及我个人看到的一些业界新的技术方向， 如web assembly技术，还有产品形态上的创新，如google traffic director对servicemesh的虚拟机形态的创新支持。 在ServiceMesh出道四年之际，也希望和大家一起带 着问题来对ServiceMesh未来的发展进行一些深度思 考。 标题中续字的缘由Part 0：灵魂拷问 你是什么垃圾？ 你清楚你的定位吗？ 实时A/B测试 （内容来自”Extending Envoy with WebAssembly”）Envoy支持Web Assembly的架构 Part 2：ServiceMesh灵魂拷问二：性能有了，架构怎么办？ （图片来自”Extending Envoy with WebAssembly”）Envoy支持的Web Assembly VM Part 2：ServiceMesh灵魂拷问二：性能有了，架构怎么办？ (https://github.com/WAVM/WAVM) ● V8(https://v8.dev/) ● Null Sandbox (use the API, compile directly into Envoy)支持Web Assembly扩展的Mixer v2：终极目标形态 Part 2：ServiceMesh灵魂拷问二：性能有了，架构怎么办？ Envoy Infrastructure Backend

•TCP 代理 •TLS 支持 •TProxy 支持 •平滑 reload •平滑版本升级 多协议 •SOFA RPC •HTTP 1.x (待优化) •HTTP 2 (待优化) •Dubbo (研发中) •HSF (研发中) •On TLS 核心路由 •支持 virtual host 路由 •支持 headers/url/prefix 路由 •支持基于 host metadata 由 •支持重试 后端管理 •基础负载均衡算法 •主动健康检查 •Subset 负载策略Highlights 2 ØX-Protocol: 支持 RPC on HTTP2的通用方案（完善中） Ø支持平滑升级中协议无关存量链接迁移 Ø支持指定 / 更新 Downstream / Upstream 协议配置 ØSOFARPC 支持 Upstream 反向请求Istio集成 3 Ø支持 Istio Istio 0.8 版本 Pilot V4 API ü支持xDS on ADS Ø支持全动态配置启动运行 Ø支持API核心功能点，不断完善中扩展机制 4 • 网络层扩展 • 事件订阅 • 自定义filter • 协议层处理扩展 • 事件订阅 • 自定义filter • TCP层自定义私有协议 • 自定义Codec • 自定义Stream • 其他 • 路由 • 后端管理4 性能单核优化点

consistency - 最终一致性分布式事务：分类 XA 最大努力送达 Saga TCC 业务改造 无 无 实现补偿接口 实现TCC接口 回滚 支持 不支持 支持 支持 一致性 强一致 最终一致 最终一致 最终一致 隔离性 原生支持 不支持 不支持 Try接口支持 并发性能 严重衰退 无影响 无影响 略微衰退 适合场景 短事务 并发较低 事务最终成功 高并发 长事务 应用方控制并发 高并发 配置动态化 负载均衡 熔断 & 禁用 安全 & 权限 & 脱敏 APM现有实现方案对比 客户端 • 支持任意数据库 • 数据库连接数占用高 • 仅支持单一开发语言 • 性能损耗低 • 无中心化 代理端 • 仅支持单一数据库 • 数据库连接数占用低 • 支持任意开发语言 • 性能损耗高JDBC Proxy Sidecar 数据库 任意 单一 单一 连接数 高 低 高 无中心 零侵入Sharding-Sphere：数据分片Sharding-Sphere：分布式事务Sharding-Sphere：治理中心 核心功能 •配置集中化 &动态化 •数据库熔断 & 禁用 支持的注册中心 •ZooKeeper •Etcd 业务代码 Sharding- Sphere 业务代码 Sharding- Sphere 应用 应用 注册中心Sharding-Sphere：APM演进线路图