Kubernetes & MicroService

王渊命 @jolestar 青云容器平台负责人

微服务带来的变化

• 部署单元
• 依赖方式
• 架构模式

微服务涉及的技术点

• 服务发现 服务目录 服务列表 配置中心
• 服务生命周期 变更，升级
• 服务依赖关系
• 链路跟踪 限流 降级 熔断
• 访问控制

为微服务而生的 Kubernetes

• Kubernetes 架构
• Kubernetes Pod - Sidecar 模式
• Kubernetes 支持微服务的一些特性
• 微服务集大成之 istio

Kubernetes 架构

• 一个状态存储
• 多个控制器

图片来源: https://www.slideshare.net/sttts/kubernetes-architecture-and-introduction-paris-kubernetes-meetup

Kubernetes 的 Pod - Sidecar 模式

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: webserver
    image: ubuntu
    workingDir: /tmp/mypod
    command: ["python3", "-m", "http.server", "80"]
    volumeMounts:
    - name: htdocs
      mountPath: /tmp/mypod
  - name: busybox
    image: sttts/busybox-curl
    volumeMounts:
    - name: htdocs
      mountPath: /tmp/mypod
  volumes:
  - name: htdocs
hostPath:
path: /tmp/mypod

Kubernetes 的 Pod - Sidecar 模式

Sidecar 模式

• 方便更细粒度的拆解服务，降低运维管理成本
• 提供一种非侵入的方式来扩展服务

服务发现

Service , ClusterIP 以及 DNS

ServiceAccount and Kubernetes-API

Service , ClusterIP 以及 DNS

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 9376
  selector:
    app: my-app
  clusterIP: 10.96.0.11

curl http://myservice

Service , ClusterIP 以及 DNS

Service , ClusterIP 以及 DNS

• kube-dns
• dnsmasq
• dns-sidecar

cat /etc/resolv.con
nameserver 10.96.0.10
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local

ServiceAccount and Kubernetes-API

endpoints, _ = client.Core().Endpoints(namespace).Get("my-service", metav1.GetOptions{})
addrs := []string{}
for _, ss := range endpoints {
    for _, addr := range ss.Addresses {
        ips = append(addrs, fmt.Sprintf(`"%s"`, addr.IP))
    }
}
glog.Infof("Endpoints = %s", addrs)

Leader 选举

• ETCD
• Zookeeper

通过 Kubernetes 进行 Leader 选举

• ResourceVersions
• Annotations
• Endpoint/ConfigMap
• Update/Replace
• Sidecar 方式 (https://github.com/kubernetes/contrib/tree/master/election)

$ kubectl exec elector-sidecar -c nodejs -- wget -qO- http://localhost:8080
Master is elector-sidecar

Kubernetes 支持微服务的运维特性

• 监控与日志收集
• 滚动升级

  kubectl set image deployment <deployment> <container>=<image>
  kubectl rollout status deployment <deployment>
  kubectl rollout pause deployment <deployment>
  kubectl rollout resume deployment <deployment>
  kubectl rollout undo deployment <deployment>

• 自动伸缩

  kubectl autoscale deployment php-apache --cpu-percent=50 --min=1 --max=10

微服务集大成之 istio

• 智能路由以及负载均衡
• 流量加密、服务间认证
• 跨语言以及平台
• 全范围（Fleet-wide）策略执行
• 深度监控和报告 (Prometheus & Grafana, Zipkin)

istio — Service Mesh

• Visibility
• Resiliency
  • Timeouts/Retry
  • Circuit breakers
  • Health checks
    • Fault injection
• Efficiency
  • LoadBalancer
  • TLS offload
    • Proxy
• Traffic Control
• Security
• Policy Enforcement

istio 架构 — Enject 魔法

istio 服务依赖关系

BookInfo Service Graph

总结

• 架构问题，一层解决不了的时候就再抽象一层
• Kubernetes 提供了一种便于在服务之间增加控制层的能力

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关于我

个人博客: http://jolestar.com