《云计算加速开源创新》——基于开源体系的云原生微服务治理实践与探索(上)

简介: 《云计算加速开源创新》——基于开源体系的云原生微服务治理实践与探索(上)

一、 携程微服务产品的发展历程 image.png

 

携程微服务产品起步于2013年。最初,公司基于开源项目ServiceStack进行二次开发,推出.Net平台下的微服务框架CServiceStack。

 

2014年,公司推出Java平台下同CServiceStack完全互通的自研微服务框架Baiji和第一代服务注册中心。该服务注册中心后续经历多次重构,目前使用的已是第四代产品。

 

2017年,公司正式引进开源产品Dubbo,推出整合携程治理能力的CDubbo框架。该框架最初基于Dubbo 2.5.4版本进行二次开发,经历多次版本升级后,目前使用Dubbo 2.7.7版本。

 

2020年,公司正式开始探索落地Service Mesh项目。目前,相关产品已经在生产环节正式落地,正在进行接入推广工作。

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携程微服务产品情况复杂,主要在于以下四点

 

线上同时运行着三种微服务框架产品。

同时采用HTTP和Dubbo两种通信协议。

采用完全自研的基础设施,包括注册中心和配置中心。

现存8000多个线上服务,实例数超过10万个。

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随着研发的深入,我们团队主要遇到了以下三点问题

 

维护多个功能类似的中间件产品工作量较大,保证产品之间功能对齐需要花费大量的精力。

 

由于产品以SDK公共依赖包的形式集成在业务应用内,进行版本升级需要业务方配合,推动升级比较困难,版本长尾问题严重。

 

由于团队工作精力和技术栈的限制,只有少数几个语言平台上存在SDK支持,不利于小众语言用户使用微服务产品。

 

二、 携程的云原生微服务架构设计

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由于线上集群已初具规模,如何平滑过度和迁移框架成为关键问题。彻底抛弃现有基础设施,一步到位实现全面云原生,不仅实施难度较大,项目周期也比较长。

因此,项目决定采用“小步快走”的方式。首先保证代码完全向后兼容,其次保证整体架构支持业务应用迁移,提升接入容错率。

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项目进行架构设计时,遇到了三个关键的问题。

 

数据权威问题

 

常见的Service Mesh实践以K8S为准则,将所有的数据保存在K8S内,但平台现有数据大部分保存在自研的注册中心和配置中心内。

 

有方案提出采用两条推送路的方式,云内数据保存在K8S内,云外数据保存在现有注册中心里,通过外部工具或组件实现双向同步。但双向同步复杂度较高,既要保证数据的准确性和实时性,也要保证同步不成环。

 

因此,出于架构简便性考虑,项目最终选择保持注册中心数据权威地位不变,通过外部组件将数据写入K8S。

 

边界划分问题

 

目前的项目部署体系是一个Region内包含多个Zone,一个Zone内又包含多个K8S集群,集群之间网络互通。但由于故障隔离的需要,数据最好保持在Zone内收敛,使实例信息不需要进行跨Zone同步。

 

Zone内收敛存在的问题是当调用方发起跨Zone调用时,需要经过网关进行中转。这种调用方式和现有的调用链路存在差异,会提高计算复杂度。

 

因此,项目最终选择保持现有工作模式不变,使得调用方能够获取Region内所有的Zone服务实例,保持数据在Region内透明。

 

技术选型问题

 

过去,项目研发产品大部分采用自研模式,通过整个团队成员协作完成开发工作,而依托开源社区能够更容易地产出优秀产品。

 

因此,项目最终选择基于开源产品进行二次开发。

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目前所使用的Service Mesh架构设计,也被称为“渐进性”架构,主要有三个方面的特点。

 

开源方面:选择Istio和Envoy作为Service Mesh的基础设施。

 

实例和配置同步方面:由新开发的SOA Operator负责将存储在注册中心和配置中心中的数据写入K8S。

 

同时,该程序也会把K8S集群内服务提供方的数据写入注册中心,使得K8S集群外用户也能够正常读取服务数据。并且,该服务不需要SDK支持,由SOA Operator直接完成注册和发现,任何语言都可以方便地接入微服务产品体系。

 

使用方面:K8S集群外的应用仍然使用过去的交互方式,通过SDK和注册中心进行通信。

 

K8S集群内的应用,如果使用SDK,检测到Sidecar存在之后,SDK会自动地关闭服务治理功能,使用特殊的host进行请求。如果不存在SDK支持,接入Mesh可以直接使用HTTP Client,继续使用特殊的host发起请求。

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