Apache SkyWalking 在 Service Mesh 中的可观察性应用 高洪涛 Tetrate 创始工程师Who 高洪涛 美国S ervice Mesh 服务商 Tetrate 创始工程师。原华为软件开发云技术专家，对云原 生产品有丰富的设计，研发与实施经验。对分布式数据库，容器调度，微服务， ServicMesh 等技术有深入的了解。 目前为 Apache ShardingSphere ShardingSphere 和 Apache SkyWalking 核心贡献者, Istio 贡献者。 1/28/01 /02 /03 SkyWalking 简介 遇到的挑战 应用方案 ServiceMesh 场景 下 SkyWalking 面 临的挑战 针对 Mesh 场景方案的演化 SkyWalking 历史和特 点 2/28SkyWalking 简介 /01 SkyWaling 的历史和特点 14/28挑战3：维度匹配-Mixer Instance Service Endpoint 15/28挑战3：维度匹配-Telemetry2 Instance Service Endpoint 16/28应用方案 /03 针对 Mesh 场景下的方案演化 17/28技术路线全覆盖-Mixer 18/28技术路线全覆盖-Mixer 19/28技术路线全覆盖-Mixer 20/28技术路线全覆盖-Envoy

吴天龙 阿里云函数计算技术专家 函数计算在双11小程序场景中的应用 关注“阿里巴巴云原生”公众号 回复 1124 获取 PPT自我介绍 •吴天龙（花名: 木吴） •阿里云函数计算技术专家 •2013 年加入阿里云，参与分布式数据库， 对象存储等产品的开发。现任阿里云函数 计算架构师，聚焦于 Serverless 产品功 能和大规模资源伸缩调度、性能优化等系 统核心能力的研发。❖ 函数计算介绍

周遥 xuanyin.zy@alibaba-inc.com 阿里巴巴核心应用落地 Service Mesh 的挑战与机遇 关注“阿里巴巴云原生”公众号 回复 1124 获取 PPT自我介绍 •2010 四川大学毕业 •2010-2016 社区、我的淘宝、中间件软负载 •2016-2019 自主创业、挖财中间件负责人 •2019-今 阿里服务网格团队 专注软负载、服务治理、分布式；Nacos Mesh 实战作者》；爱好骑 行、钢琴•现状及行业态度 •带来的变化和发展机遇 •核心应用落地所克服的挑战 主题#1 现状及行业态度•时隔两月 Istio 发布了 1.4，迭代迅速 •国内 Service Mesh 相关书籍出版三本以上 •各大厂积极部署推进，蚂蚁金服影响力最大 •阿里巴巴实现对核心应用于双十一上验证 •云计算平台推出商业产品，但仍未普适 行业现状行业态度 普遍看好，仍存疑惑。 (Java/Go/C++, etc) 网格化的基础组件 (基于插件) 网格化的基础组件 (基于插件) Service Mesh BaaS 注册服务 配置服务 消息 缓存 K8s•未来应用开发一定是 云原生 •考验好产品的标准是 云原生 •经济、技术共同体是 愿景 机遇 •基于 Service Mesh 基础面开发 •是否能很好的支持 Service Mesh

容许运维对所有交互进行精细控制合并Check和Quota ü 我们的反思 • 认可这样的抽象和隔离，确实有必要从应用中剥离出来 • 但是要加多一层Mixer，多一次远程调用 • 抽象和隔离在Sidecar层面完成，也是可以达到效果的 • 对于Check和Quota，性能损失太大，隔离的效果并不明显 应用 Sidecar Mixer 基础设施后端 但是多付出一次远程 调用是否有足够必要？ 对基础设施后端的访问的确 更多资料，深入了解Report部分的隐忧：网络集中 应用 Sidecar Mixer 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar 应用 Sidecar Mixer Mixer 应用 Sidecar Backend Backend Backend Backend Backend 通道收缩 流量聚集Report部分的隐忧：网络吞吐量 应用 Sidecar Mixer Backend 交换机 交换机 应用 Sidecar Backend 交换机 应用 Backend 交换机 应用直连基础设施后端： Sidecar连接基础设施后端： Mixer连接基础设施后端： Localhost不影响 两倍吞吐量

Mesh? Service 业务逻辑 SDK 协议编解码 服务发现 负载均衡 熔断限流 服务路由 …… 混合在一个进程内， 应用既有业务逻辑， 也有各种功能， 每次升级都要重新发布应用 升级成本高 版本碎片化严重 中间件演进困难6/39 微服务治理与业务逻辑解耦 Part 1： 为什么需要Service Mesh? Service - 专注业务实现 - 无需感知Mesh - 专注服务间通讯和相 关能力 - 与业务逻辑无关 将SDK客户端 的功能剥离 混合在一个进程内， 应用既有业务逻辑， 也有各种功能， 每次升级都要重新发布应用 业务进程专注于业务逻辑 SDK 中的大部分功能， 拆解为独立进程， 以 Sidecar 的模式运行 将服务治理能力下沉到基础设施，实现独立演进，透明升级7/39 成熟的项目/遗留系统12/39 Part 2： 在当下『路口』的思考 • 大量的应用还跑在非 k8s 体系上（VM、独立的注册中心等） • 当下这些 brownfield 应用的业务价值往往更大，如何把它们纳入 Service Mesh 统一管控？ 现实场景 – Brownfield 应用当道 图片来源：https://medium.com/next-level-german

用于会话复用，加速握手过程 • Cached-info扩展 缓存证书等服务端信息，避免 再次握手时重复传输数据 • ECDHE-keyshare扩展 将TLS1.3草案中的1-RTT机制通 过扩展的方式提前应用 • ECC-signature扩展 使用高效ECDSA签名算法的同 时，兼容广泛使用的RSA证书 按需握手 • 业务可根据需求灵活选择明文 或密文传输，提升业务效率 动态Record Size Sidecar专注服务间通讯 混合在一个进程内， 应用既有业务逻辑， 也有各种功能 业务进程专注于业务逻辑Service Mesh 为什么蚂蚁需要Service Mesh • 拥抱微服务，云原生 • 异构语言体系融合 • 统一服务治理 • 运维体系有利支撑 • 全局流量管理，打通南北，东西 • 金融级网络安全为金融业务而生的SOFAMesh Pod Spring Cloud 应用 SOFAMosn SOFA SOFA Mesh 控制面 Galley Inspector Citadel Pilot Pod Dubbo 应用 SOFAMosn Pod SOFA 应用 SOFAMosn KMI Pod SOFA 应用 SOFAMosn Sigma TLS，国密 服务鉴权 流量控制 镜像中心 流量镜像 流量镜像 TLS，国密 服务鉴权 流量控制 TLS，国密 服务鉴权 流量

application needing to be aware. 服务网格是一个基础设施层，用于处理服务间通信。云原生应用有着 复杂的服务拓 扑，服务网格负责在这些拓扑中实现请求的可靠传递。 在实践中，服务网格通常实 现为一组轻量级网络代理，它们与应用程 序一起部署，但对应用程序透明。什么是Service Mesh？- by Istio 服务发现 负载均衡 流量控制 ... 黑白名单 限流 SDN ： 主要关注1到4层 Service Mesh： 主要关注4到7层 类似的问题，不同的网络层次，通信网络的解决方案能为Service Mesh提 供哪些借鉴？通信网络的解决方案：SDN微服务应用层通信的解决方案-Service Mesh HW Adapter Proxy Service Proxy Service Proxy Service Data Plane Protocol example: Rate limiting, Service priority, etc.)总结：他山之石，可以攻玉 • 解决类似的问题：运维和通信的问题 • 相似的解决方案：数据面+控制面+应用 • 不同的协议层次：SDN 2-4层，Service Mesh 主要为7层 SDN对Service 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？

容易。IDL接口规范 难。需要自行处理HTTP请求和 响应（目前还没有生成HTTP sdk） 应用侵入性 侵入性大。复杂客户端会给 应用造成负担，包括资源占 用、依赖冲突等等 侵入性小。SDK只有简单的寻址和序列化/ 反序列化的功能 无侵入性。应用自行调用 运维难度 难度大。客户端的问题会对 应用直接产生影响，耦合太 重 难度小。Sidecar故障可以将流量临时切到 remote proxy解决 台机故障可以下线 升级难度 难度极大。需要客户端修改 代码、发布、上线。 难度小。切换流量到remote proxy可以实 现用户无感知的无损升级。 难度小。通过LVS摘流量滚动升 级 动态扩容难度 应用内置，无须扩容 物理机sidecar单客户端，无须扩容 Daemonset根据宿主机的配置调整Proxy的 资源以应对客户端增多的情况。容量超标 则临时转移到remote proxy 承接临时流量和非主要流量， 时 唯一能救火的，就是客户端能够自动切换（sdk自带），并且有 备份（remote proxy）可用 • 运维的便利性，如 • 升级Local Proxy自动切换流量到Remote proxy，应用无感知，能轻易实 现滚动升级 • 临时排查Local Proxy问题，可立马切走流量而不影响业务代码埋点 vs. Mixer • 性能考虑 • 调用链埋点的影响必须足够小 • 鉴权需要同步进行，调用Mixer代

目录3/20 一、业务背景 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 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 跨集群应用 资源管理 IaaS层（Aliyun/OpenStack/VMWare/Bare re/Bare Metal） PaaS 核心层 核 心 流 程 两地三中心架构 跨机房和地域统一应用运维 容器运行时 （Docker/Pouch/安全容器） CNI Plugins (VLAN/VXLAN/VPC Router/ENI) CSI Plugins (NAS/OSS/Cloud Disk/Ceph) 网络接入 (SLB/ALB) 容 器 层 跨集群管理 单元化能力

Service Mesh-结论9 为什么要 ServiceMesh-结论-方案 应用A 应用 应用B 应用C 应用D 应用E SOA 解耦了不同的业务团队之前的耦合 服务注册中心客户端 限流熔断客户端 动态配置客户端 故障注入客户端 Service Mesh 解耦了业务开发与基础团队之前的耦合 应用代码 业务应用开发 基础设施开发 Mesh 化10 三、方案落地 方案落地11 能不能快一点 升级过程不要影响我业务 其他你随便 1问 2问 3问App 容器 14 方案落地-框架升级前 应用代码 SOFABoot SOFABoot/SOFARPC API JVM SOFABoot 研发框架App 容器 15 方案落地-框架升级后 应用代码 SOFABoot_Old SOFABoot/SOFARPC API SOFABoot_New JVM RPC 运行态 资源域A 资源域B 运行态 保活态 常规方案操作步骤 分时调度操作步骤23 分时调度-MOSN价值 MOSN 作用：保活态节点流量转发，降低保活态节点内存占用 保活意义： * 应用长连接维持 * DB 连接维持 * 缓存维持 * 无需预热可快速恢复 MOSN APP MOSN APP Client Pod 运行态 Pod 保活态 100%