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

2010年前部署商用设备 前世 01 2010 开始网络代理白盒 化，定制业务逻辑，软 硬件一体解决方案 自研 02 2015 年无线通道协议，安 全升级， 连接收编 All in 无线 03 PC时代 移动时代 万物互联云原生时代 2018 年协议，安全持续升 级（QUIC，MQTT，国密）， 云原生 再启程 03前世 F5 BigIP Netscaler自研四层网络代理 2011 2014 76 byte • Session Ticket扩展 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 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 建连成功率 链路稳定性 链路一致性 RPC错误率 Push实时性 海外RTT 数据效率 快 速 稳 定 高 效 移动客户痛点 性能指标 线下支付 大促 国际支付咻一咻与敬业福咻一咻的挑战

基于Java语法的DSL • Zookeeper • 胖客户端 • 基本服务治理功能 App OSP Server Service Registry Service Config Center 服务发现 服务注册 服务元数据下发 OSP client 服务路由 网络传输 服务元数据上报缺点 • 语言单一 • 升级困难 • 复杂代码嵌入对客户端进程影响大服务化体系2.0 - Service Mesh雏形 Mesh雏形 • 物理机、sidecar • Local & Remote，主与备 • 轻量级客户端、本地调用 • Local Proxy负责服务治理与 远程通信 • Remote Proxy负责备份和非 主流流量 JavaApp Local Proxy OSP Server Service Registry Service Config Center Remote Proxy over TCP JSON over HTTP JSON over HTTP多语言服务端接入 • Registry Agent • sidecar • 注册代理 • 健康检查 • 服务端受限于Proxy支持的协 议（目前只支持HTTP 1.1） Local Proxy Web Server Service Registry API Gateway 健康检查 服务注册

Service Mesh（带控制平面，如Istio） • Kubernetes • 微服务 ü 现实中有很多挑战 • 还有很多应用没有实现微服务化 • 还有很多应用没有运行在kubernetes之上 • Istio目前还不够稳定，也无法原生支持我们的规模 • 现有系统中的众多应用不可能一夜之间全部迁移 ü 最重要的：平滑迁移 • 微服务 + Service Mesh + Kubernetes 是目标 Service Mesh (Istio模式) 部署在K8s上 Service Mesh (Sidecar模式) 部署在 非k8s上 Service Mesh (Istio模式) 应用终极形态 应用现状 1 1 1 2 2 2 3 4 4 4 比较理想，绝大部分 投入最终都将保留 Service Mesh (Sidecar模式) Service Mesh (Istio模式) 非k8s上 Service Mesh (Sidecar模式) 部署在K8s上 Service Mesh (Istio模式) 部署在K8s上 Service Mesh (Sidecar模式) 应用终极形态 应用现状 1 1 1 2 4 4 背景1：早期未普及k8s，我们选择一边走路线4，一边准备终极形态 背景2：后期确认k8s的大方向，加上调研结果，放弃路线2 背景3：最近确认k8s将加快普及，启动路线1，会师路线4

WebService 数据面 控制面 社区产品 蚂蚁产品6 二、为什么我们要 Service Mesh 为什么要 Service Mesh为什么要 Service Mesh-现状 5.客户端中间件版本的统一 9% 3.流量调度的诉求 18% 4.框架不断升级 14% 2.机器资源逐年增加 27% 1.业务和框架耦合 32%8 因为我们要解决在 SOA 下面，没有解决但亟待解决的： 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

通过治理策略 保证服务高可用3/总页数 Service Mesh 与 Spring Cloud 应用的互通、共治 /014/总页数 优点 • 微服务架构的集大成者 • 轻量级组件 • 开发灵活、简便 • 社区生态强大、活跃度高 Spring Cloud 的优缺点 缺点 • 仅适用于 JAVA 应用、Spring Boot 框架 • 侵入性强 • 升级成本高、版本碎片化严重 • 内容多、门槛高 注册中心容灾 服务端容灾 • 部分节点宕机 • 网络分区 客户端容灾 • 注册中心完全不可用13/总页数 注册中心 - Consul Servers Quorum Size Failure Tolerance 1 1 0 2 2 0 3 2 1 4 3 1 5 3 2 6 4 2 7 4 3 • 服务端容灾与节点数14/总页数 注册中心 - Consul • 客户端容灾 客户端缓存 客户端缓存 ！15/总页数 注册中心 - Consul • 架构设计 • 多地域？ • 多租户？16/总页数 通过治理策略保证服务高可用 /0317/总页数 治理策略 & 高可用 描述 N个9 可用性级别 年度停机时间 基本可用 2个9 99% 87.6小时 较高可用 3个9 99.9% 8.8小时 具备故障自动恢复 能力可用 4个9 99.99% 53分钟 极高可用 5个9

获取证书使用可信身份服务构建敏感数据下发通道 背景介绍 通过应用Pod 中增加一个安全 Sidecar，以API接口的形式为APP及其他Sidecar 提供基础的身 份颁发、身份验证功能  解耦应用的业务逻辑与认证授权逻辑，减少开发量；  提供密码学安全的认证授权逻辑，提高安全性；  全网统一的认证授权方式，去凭证，减少攻击面；  为每个应用建立唯一的全局应用身份标识，提供服务调用全链路溯源能力，及可问责能 据下发通道 身份获取  应用 A 构造 HTTP 请求，调用 安全Sidecar 提供的 JWT-SVID 颁发接口获取 JWT-SVID。  安全Sidecar 通过 Downward API 获取 Pod 身份，并转换成 SPIFFE ID。  安全Sidecar 通过密钥将 SPIFFE ID 签发为 JWT-SVID，返回给应用 A。  应用 A 在服务调用中带上 JWT-SVID 身份校验  从应用 A 发起的调用上下文中获取 JWT-SVID，并构造 HTTP 请求，调用安全Sidecar提供的 JWT- SVID 验证接口。  安全Sidecar通过密钥对 JWT-SVID 进行验签。  从 JWT-SVID 的 Body 部分中获取 SPIFFE ID。  将 SPIFFE ID 内容解释为几个关键属性 (例如租户 ID、应用名等)，并返回给应用 B。 

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 服务路由 …… - 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