在 k8s 上部署高可用的 service mesh 监控 pctang@caicloud.io 唐鹏程 才云科技TOC Solving issues in a new way Monitoring your service mesh Old-school monitoringPrometheus + Kubernetes ● A time series based monitoring

限流：速率限制 √ 中间件 资源隔离：主要依靠中间件 中间件 故障注入：不提供 × 超时控制、重试、重写、重定向等：继承 Nginx 的 timeout 机制 √ 监控/故障诊断 链路追踪：主要依靠中间件 APM APM 性能监控：主要依靠中间件 APM APM 遥感数据：主要依靠中间件 APM APM 访问日志：主要依靠日志平台 日志平台 日志平台6/24 Service Mesh 为严选带来了哪些架构收益 限流 √ 中间件 资源隔离 √ 故障注入 √ 超时控制、重试、重写、重定向等 √ 监控/故障诊断 链路追踪：主要依靠中间件 APM APM 性能监控：主要依靠中间件 APM APM 遥感数据：主要依靠中间件 APM APM 访问日志：主要依靠日志平台 日志平台 日志平台11/24 性能视角 – cNginx vs Envoy（优化前） • 1600RPS+40个并发(主机配置均为 1600RPS+40个并发(主机配置均为 8C16G) • cNginx 的 RT overhead 在0.4ms左右 • Envoy(client模式)的 RT overhead 是0.6ms左右12/24 性能视角 – cNginx vs Envoy（优化后） • 优化方案 • 采用 sriov 容器网络 • Envoy：将1.13版本中 connection loadbalancer 特性移植到 1.10.x 版本

• 全称：弹性裸金属服务器（神龙） • 阿里造“神龙”神龙 X-Dragon • 优势： • 性能 • 弹性 • 支持再虚拟化 2017/10 阿里云神龙正式商用 (AWS Nitro 2017/11)技术选型 • 全面上云为什么要用神龙？ • 高性能：去掉了虚拟化带来的 8% 的性能损耗 • 支持二次虚拟化：使多样虚拟化技术 (Kata, Firecracker 等) 的探索和创新成为 - 支持 性能 独占 独占 (优于普通ECS) 硬件故障率 硬盘1年故障率 2% 0.8%% (无本地盘) 硬件维修周期 [周, 月] [分钟，天]成本 效率 稳定云化架构 物理机 + 本地存储 + Underlay网 络 神龙/ECS + 远程存储 + Overlay网络 集团机房 云上机房 基础设施 IDC 系统 基础运维 天基系统 CMDB 安全审计 单机监控 ASI 平台 在离线混部 额度管控 监控体系 多租隔离 上层业务 集 团 业 务运维挑战 • 规模大 • 集群规模大 (数十个集群)，节点数量多 (数十万节点) • 业务线多、应用数量多、应用类型复杂 (有状态、无状态、多语言) • 基础环境复杂 • 大规模 在线、离线 混部 (运维打通) • 装机模板、OS版本、内核版本多；内核补丁、参数不同；其他如网卡中断打散 • 稳定性要求高 • 性能、宕机、夯机、抖动系统架构

Mesh? 多语言、多协议 图片来源：https://www.redhat.com/en/topics/microservices/what-is-a-service-mesh 流量控制、监控8/39 金融级网络安全 Part 1： 为什么需要Service Mesh? 身份标识/访问控制 Service （client） Sidecar Sidecar Service -towards-container-management-4e5298736d4213/39 Part 2： 在当下『路口』的思考 • Mixer V1 性能堪忧 • Mixer V2 遥遥无期 • Pilot 性能也有较大隐患 现实场景 – 云原生方案离生产级尚有一定距离 图片来源： https://istio.io/docs/reference/config/poli 控制平面 Galley Citadel Inspector Pilot 双模微服务 = 传统微服务 + Service Mesh 双剑合璧 服务路由 服务限流 服务拓扑 实时监控 ........ Pod Dubbo 应用 SOFAMosn VM SOFA 应用 SOFAMosn VM Dubbo 应用 Pod SOFA 应用 SOFA

Pilot-Agent核心流程解读Kubernetes平台下的微服务演进当我们在讨论微服务的时候我们在讨论什么？ • 解决如何微服务的问题 • 解决微服务化后带来的问题 温饱问题 • 计算资源的快速分配 • 基本的监控 • 快速部署 • 易于分配的存储 • 易于访问的外围（负载均衡） • 服务注册和发现 致富问题 • 认证和授权 • 智能路由 • 流量管理 • 服务降级 • … • 微服务拆分原则 快速资源分配 容器编排和调度 服务部署&弹性伸缩 Deployment 服务注册&服务发现 Service概念和分布式DNS API网关 简单路由功能 统一日志中心 Fluentd & ES 统一监控中心 Prometheus 统一配置管理 Configmap、Secret 负载均衡 简单负载均衡，基于Iptables Roundrobin 流量控制 简单根据服务实例进行控制云平台微服务演进之基于API网关的微服务方案 • 故障注入 • … Mixer • 前提条件检查：安全认证，黑白名单， ACL检查 • 限流管理 • 遥测报告：日志监控 控制平面 数据平面 Istio-Auth • 服务间认证 • 终端用户认证Istio的核心组件 • Envoy 是一个高性能轻量级代理，它掌控了service的入口流量和出口流量，它提供了很多内置功能，如动态负 载服务发现、负载均衡、TLS终止、HTTP/2

业务背景4/20 业务背景 业务架构 演进 • 容量  应用|数据库|机房 • 容灾  机房|地域5/20 业务背景 业务架构 单元化 • 高可用 • 一致性 • 可扩展 • 高性能6/20 业务背景 业务诉求 • 运维成本  突发流量应用 | 机房 生命周期 • 运维效率  大规模下基础设施稳定性 • 业务 Mesh 化  精细化流量控制  基础组件升级 基础组件升级 • 业务可复制  业务敏捷  SaaS 面向站点级别输出7/20 PaaS 能力 • 面向多租户多环境； • 基础资源管控； • 应用发布运维体系； • 业务实时监控，日志收集； • 机房级和地域级容灾能力; 业务背景业务背景 CAFÉ API Server Aggregation Layer 异地多活架构 同城双活架构 K8S API Server 基础发布运维 据可查； 可监控： • 接入监控告警体系，全程保证 可观测性 partition:3 partition:5 InPlaceSetControlle r replica:519/20 技术风险管控 Operator变更三板斧 发布运维体系 可灰度： • Controller 发布避免 0-1； 可回滚： • 回滚到基线版本； • 快速止血，停止新版本调和； 可监控： • metrics

蚂蚁金服ServiceMesh数据平面 SOFAMosn深层揭秘 奕杉Agenda Ø背景 Ø构架 Ø能力 Ø性能 ØRoadMap背景为什么蚂蚁需要ServiceMesh Ø拥抱微服务，云原生 • SOFA 5规划落地 • 兼容K8S的智能调度体系 Ø运维体系的有力支撑 • LDC • 弹性伸缩 • 蓝绿/容灾/.. Ø金融级网络安全 • 金融级鉴权体系 • 云原生zero trust网络安全趋势 ü 蚂蚁运维架构建立在流量调度的基础上 ü 容器管理平台更替快速进行中 ØGolang 性能，成本评估符合蚂蚁实际需求2 构架SOFAMesh 1SOFAMosn 2SOFAMosn内数据流 3NET/IO 4 Ø屏蔽IO处理细节 Ø定义网络链接生命周期，事件机制 Ø定义可编程的网络模型，核心方法，监控指标 Ø定义可扩展的插件机制PROTOCOL 5 Ø定义编解码核心数据结构 üMesh处理三段式：Headers 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 1 Ø绑核 ü 更好的 runtime G-P-M data locality亲和性 ü 整体性能提升约 30% Ø内存 ü SLAB-style buffer pool ü 内存优化 ØIO ü IO 优化 ü IO 均衡 Ø调度

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 新安全 & 可观察性 代码管理 ü fork x/net/http2 代码 ü 新增mosn_http2.go文件，复用原生结构体和方法，暴露mosn框架 所需方法和结构 ü 原则不修改原生文件技术案例 – http2性能优化 Ø 压测环境 p Intel(R) Xeon(R) CPU E5620 @ 2.40GHz p kernel：2.6.32-220.23.2.el6.x86_64 p 单核模式：1 core； 架构上，从一开始就遵循分层设计，模块解耦，统一编程模型接口，保证足够的架 构扩展性。 ü 性能上，针对IO、协议、内存、协程进行持续优化。相比最初版本，SOFARPC 协 议上对 0.1.0 版本 QPS 提升了 50%，内存使用减少了 40%；HTTP/2.0 相比官方库原 生实现，QPS提升了100%；HTTP/1.1 也有 30% 以上的性能提升。同时，针对具体 问题提供具体的解决方案，例如对于长连接网关场景，提供raw

PPT我是谁挑战在哪里？ 极限并发 人为失误 系统瓶颈 雪崩 单点失效 成本控制 用户体验 最终一致性 稳定性 资源不足 资源利用率 安全风险备战工具箱 服务化 开发运维一体化 弹性 极致性能 高可用 全站上云 安全加固 人工智能 大数据 离线计算 全链路压测 边缘计算 敏捷调度 故障演练人为失误 http://integracon.com/11-leading-causes-downtime/ 自动安全扫描 镜像签名 全球自动分发 智能构建 上海 边缘集群 ECS ECI 应用定义 ACR 镜像服务 镜像快照两个数字背后的故事 19分23秒 36%观测与预测全链路监控+高性能如何应对 … 流量增长 3倍嗯，还有用户体验 https://marketersmedia.com/global-user-experience-market- trends-2019-s 化协同双十一直播的背后 50% 5倍在线与离线 异构计算能力 ECS, EBM, GPU, FPGA, ECI 高性能网络 VPC, ENI, RDMA, SLB, DNS Public Cloud Edge Computing Private Cloud 高性能存储 EBS, NAS, CPFS, OSS Kubernetes （ACK, ASK） Web/mobile applications

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 长事务 高并发分布式事务：柔性事务自动化 快照记录 • INSERT 离线迁移 数据源切换 冗余数据清 理治理监控 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 Sidecar 数据库 任意 单一 单一 连接数 高 低 高 异构语言 仅Java 任意 任意 性能 损耗低 损耗略高 损耗低 无中心化 是 否 是 静态入口 无 有 无 Sidecar的优势Database Mesh架构图Sharding-Sphere 核心功能 数据分片 分布式事务 数据库治理 弹性伸缩 管控界面 实现方案 Sharding-JDBC Sharding-Proxy Sharding-Sidecar