如网站站长如何对付黑客,深圳平台网站建设外包,wordpress获取页面标题,织梦官网模板本文篇幅稍长#xff0c;阅读本文将了解以下内容#xff1a;•什么是 osm-edge 及其产生背景•边缘计算与中心云计算的差异#xff0c;以及带来的挑战•osm-edge 的设计及采用的技术•5 分钟快速体验边缘服务网格关于 osm-edgeosm-edge 是针对边缘计算环境设计的服务网格阅读本文将了解以下内容•什么是 osm-edge 及其产生背景•边缘计算与中心云计算的差异以及带来的挑战•osm-edge 的设计及采用的技术•5 分钟快速体验边缘服务网格关于 osm-edgeosm-edge 是针对边缘计算环境设计的服务网格采用 osm[1] 作为控制平面采用 Pipy[2] 作为数据平面具有高性能、低资源、简单、易用、易扩展、广泛兼容支持x86/arm64/龙芯/RISC-V的特点。基于 osm 的控制平面osm-edge 充分支持 SMI[3] 规范通过搭配使用支持 ingress、gateway API、跨集群服务发现的 fsm[4]osmfsm 套件提供了完整的 k8s 集群内多集群的东西南北流量管理和服务治理能力。osm-edge 的开发和测试环境采用k3s[5]、k8e[6] 等流行的边缘计算 k8s 发行版目标是 osm-edge 用户可以快速低成本的在 x86、arm、RISC-V、龙芯等硬件平台上部署低资源高性能的服务网格以更好的支撑微服务架构在低能耗的边缘计算场景运行。osm-edge 已经在 GitHub 上开源仓库地址[7]https://github.com/flomesh-io/osm-edge也可访问 osm-edge 文档中心[8]了解更多内容https://osm-edge-docs.flomesh.io。现邀请感兴趣的小伙伴参与内测参与内测并提交测试结果的小伙伴将获得由 Flomesh 提供的小礼物。感兴趣的小伙伴可以微信联系 张晓辉微信 duwasai邮箱 tyraelflomesh.io[9]。产生的背景在实际工作中我们遇到多种行业的用户对服务网格提出了类似的需求。这些行业用户和场景包括•能源和电力公司。他们希望在每个变电站或者加油站建立简易的机房部署计算和存储能力用于对该地点覆盖范围内设备产生的数据的处理。他们希望把传统数据中心的应用推向这些简易机房并充分采用数据中心的应用管理和运维能力•车联网服务提供商。他们希望在非数据中心的环境建立自己的简易计算环境用于数据采集以及提供服务给车和车主。这些环境可能是公路近距离的位置或者停车场以及车流密集的地方•零售商。他们希望在每个商店建立最简的计算环境除了支撑传统的进存销、收付款等能力也希望引入新的数据采集、加工、传输能力•医疗机构。他们希望在每个医院或者是简易的医疗点提供网络能力除了面向患者的提供数字化服务能力也同时完成数据采集以及和上级管理部门的数据联动•校园、医院等园区。这些园区具有人员相对固定且人流密集的特点。他们希望在更多的人群聚集点附近部署计算资源用于交付数字化服务以及采集和处理实时的数据这些都是典型的边缘计算场景他们具有相似的需求•用户希望把传统数据中心的计算模式尤其是微服务以及相关的应用交付、管理运维能力带到边缘侧•在工作环境方面用户需要面对电力供应、算力有限、不稳定的网络等因素。因此需要计算平台具有更强的鲁棒性在极端的情况下可以快速部署或者完整恢复一个计算环境•通常需要部署的位置我们称为 POPPoint of Presence数量众多而且在不断的发展和扩展。因此需要更加精细的控制计算成本一个 POP 点的造价、维护价格、扩容价格都成为重要的成本考量因素•普通的、或者低端的 PC 服务器更多的被用于这些场景用于替代云端标准的服务器基于 ARM 等低功耗技术的算力同时进一步替代低端 PC 服务器。在这些不能媲美云端标准服务器的硬件平台上用户仍然希望拥有足够的算力以应对功能和数据量的增长。计算向靠近数据产生的位置前移、边缘侧数据量和功能需求的增长、边缘侧计算资源的有限性这互相矛盾的三者要求边缘侧计算平台拥有更好的计算能效比也就是用尽可能少的电、尽可能少的服务器、运行更多的应用、支撑更大的数据量•POP 点的脆弱性和数量庞大的特点要求应用更好的支持多集群、跨 POP 的故障迁移。比如某个 POP 点出现故障那么临近的 POP 点可以快速的分担甚者临时接管这些计算任务相比于云端数据中心的计算场景边缘计算三个核心和主要的差异和难点在于•边缘计算要求支持异构的硬件架构。我们看到非 x86 的算力正在边缘被广泛的使用他们通常具有低功耗、低成本的优势•边缘计算 POP 点是脆弱的。这种脆弱性体现在他们可能没有极高可靠度的供电或者是供电的功率不像数据中心一样大他们的运行环境可能更差而不是数据中心的恒温通风环境他们的网络可能是窄带和不稳定的•边缘计算是天然的分布式计算。几乎所有的边缘计算场景都有多个 POP 点而且 POP 点的数量在持续增加。POP 点之间可以互相灾备发生故障时可以向临近 POP 点迁移是边缘计算的基础能力k8s 向边缘侧的演进在一定程度上解决了边缘计算的难点尤其是对抗脆弱性而服务网格向边缘侧发展则侧重边缘计算中网络问题对抗网络的脆弱性以及对分布式提供基础网络支持如故障迁移。在实践中容器平台作为今天事实上准标准的应用交付手段正在快速的向边缘侧演进出现了大批针对边缘特征的发行版典型的如 k3s但是服务网格作为容器平台的重要网络扩展并没有很快的跟上这个趋势。事实上目前用户很难发现针对边缘计算场景的服务网格因此我们启动了 osm-edge 开源项目几个重要的考量和目标是•支持和兼容 SMI 规范这样可以满足用户对服务网格管理标准化的需求•对于 ARM 生态的充分支持。ARM 作为边缘计算的“一等公民”甚至首选计算平台服务网格应该也充分适配、满足这种趋势。事实上osm-edge 是遵循 “ARM First” 的策略也就是所有的功能都是优先在 ARM 平台完成开发、测试并具备交付能力•高性能且低资源。服务网格作为基础设施在边缘侧应该使用更少的资源CPU/MEM同时交付更高的性能TPS/Latency)采用的技术从设计视角osm-edge 主要包括如下几个大的功能领域同时从实现角度我们选择了对应的组件和技术•兼容 SMI 规范且轻量易用的控制平面。这个环节我们选择了 osm[10]选择的理由是包括支持 SMI 规范、轻量化、易用。该组件主要功能包括1.兼容和支持 SMI 规范2.单一 k8s 集群内的东西流量的配置3.流量拦截和 sidecar 的注入4.证书管理•轻量化、高性能、低资源的 sidecar 代理。这个环节我们选择了 pipy[11]该组件主要的功能包括1.支持 SMI 规范所需要的各种网络功能如代理、路由、负载均衡、多路复用、故障迁移2.支持微服务所需要的各种功能如服务发现、流量标签/灰度发布、熔断、降级、限流、限速3.支持应用网络所需要的各种功能如链路加解密、内容加验签4.对 MQTT 的良好支持MQTT 作为边缘计算的重要协议之一服务网格在边缘计算场景下应该像支持 HTTP 一样的支持 MQTT5.对多路复用的支持在某些场景下POP 点和云端连接的网络可能是窄带和不稳定的多路复用网络技术可以很好的支持数据的快速、稳定传输•南北流量管理和跨集群能力。这个环境我们选择了集成 fsm[12]该组件可以使用 osm 标准客户端部署完成的功能主要包括1.Ingress/Egress 和 Gateway API 的支持2.跨容器集群的服务发现和路由策略管理3.跨集群流量调度和故障迁移架构从控制平面的视角对于熟悉 osm 架构的用户osm-edge 在 osm 基础上扩展、替换、增加了如下组件•Sidecar driver该组件实现了sidecar和控制平面接口标准化用户可以选择不同的 sidecar proxy 实现。该组件默认采用 Pipy proxy[13]•Pipy sidecar该组件替换了标准 osm 的 Envoy proxy同时作为兼容用户可以通过 sidecar driver 配置使用 envoy 或者其他的 sidecar proxy•Ingress该组件来源于 fsm[14]提供了标准的 ingress 和 Gateway API我们已经向 osm 社区提交了 Sidecar driver 设计的 proposal[15]以增强 osm 在代理控制平面的开放性设计。有了 sidecar dirver 的引入各家代理厂商可以提供针对不同代理的实现使 osm 可以支持多重不同的数据平面代理。快速体验以下演示如何在 5 分钟之内下载、安装、运行 osm-edge并部署一个演示应用并完成链路加密、访问控制、流量分割等 SMI 标准功能。该演示使用 x86 版本的 Ubuntu 21运行v1.23.8k3s1版本的 k3s。更多版本和平台的支持请参考完整的新手上路文档[16]。先决条件一个运行中的 Kubernetes 集群可以通过下面的命令快速创建 k3s 单节点集群export INSTALL_K3S_VERSIONv1.23.8k3s1
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - --disable traefik --write-kubeconfig-mode 644 --write-kubeconfig ~/.kube/configosm-edge 支持的最低 Kubernetes 版本为 1.19。下载并安装 osm-edge 命令行工具system$(uname -s | tr [:upper:] [:lower:])
arch$(dpkg --print-architecture)
releasev1.1.0
curl -L https://github.com/flomesh-io/osm-edge/releases/download/${release}/osm-edge-${release}-${system}-${arch}.tar.gz | tar -vxzf -
./${system}-${arch}/osm version
cp ./${system}-${arch}/osm /usr/local/bin/在 Kubernetes 上安装 osm-edge此命令启用 Prometheus[17]、Grafana[18] 和 Jaeger[19] 集成export osm_namespaceosm-system
export osm_mesh_nameosm osm install \--mesh-name $osm_mesh_name \--osm-namespace $osm_namespace \--setosm.enablePermissiveTrafficPolicytrue \--setosm.deployPrometheustrue \--setosm.deployGrafanatrue \--setosm.deployJaegertrue \--setosm.tracing.enabletrue部署演示应用演示应用包括了如下服务•bookbuyer 是一个 HTTP 客户端它发送请求给 bookstore。这个流量是允许的。•bookthief 是一个 HTTP 客户端很像 bookbuyer也会发送 HTTP 请求给 bookstore。这个流量应该被阻止。•bookstore 是一个服务器负责对 HTTP 请求给与响应。同时该服务器也是一个客户端发送请求给 bookwarehouse 服务。这个流量是被允许的。•bookwarehouse 是一个服务器应该只对 bookstore 做出响应。bookbuyer 和 bookthief 都应该被其阻止。•mysql 是一个 MySQL 数据库只有 bookwarehouse 可以访问。使用如下命令部署这些服务kubectl create namespace bookstore
kubectl create namespace bookbuyer
kubectl create namespace bookthief
kubectl create namespace bookwarehouse
osm namespace add bookstore bookbuyer bookthief bookwarehouse
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flomesh-io/osm-edge-docs/main/manifests/apps/bookbuyer.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flomesh-io/osm-edge-docs/main/manifests/apps/bookthief.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flomesh-io/osm-edge-docs/main/manifests/apps/bookstore.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flomesh-io/osm-edge-docs/main/manifests/apps/bookwarehouse.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flomesh-io/osm-edge-docs/main/manifests/apps/mysql.yaml把每个服务的GUI端口对外暴露这样用浏览器我们可以访问这些端口观察演示的现象。git clone https://github.com/flomesh-io/osm-edge.git -b main
cd osm-edge
cp .env.example .env
./scripts/port-forward-all.sh #可以忽略错误信息在一个浏览器中打开下面的 URL注意如果需要从宿主机访问需要将 localhost 替换成虚拟机的 IP 地址或者在宿主机上运行 port-forward-all.sh脚本。•http://localhost:8080 - bookbuyer•http://localhost:8083 - bookthief•http://localhost:8084 - bookstore访问控制通过上面的命令安装 osm-edge所有的服务都是没有访问控制的宽松流量模式或者说所有的访问都是允许的。通过在浏览器中观察每个服务的页面数量增长可以看到没有访问控制时候的情况在 bookbuyer、bookthief UI 中的计数分别对应了购买和盗窃的书籍数量而在 bookstore-v1 中这些都应该在增加•http://localhost:8080 - bookbuyer•http://localhost:8083 - bookthief在 bookstore UI 中的对于书籍销售的计数也应该在增加•http://localhost:8084 - bookstore接下来演示通过禁用宽松流量策略模式拒绝对 bookstore 服务的访问kubectl patch meshconfig osm-mesh-config -n osm-system -p {spec:{traffic:{enablePermissiveTrafficPolicyMode:false}}} --typemerge此时会发现计数将不再增加。现在执行下面的命令放行 bookbuyer 对 bookstore 的访问kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flomesh-io/osm-edge-docs/main/manifests/access/traffic-access-v1.yaml这里再去查看 bookbuyer 和 bookstoreUI会发现计数恢复增加而 bookthiefUI 的计数仍然停止。通过访问控制我们成功阻止 bookthief从 bookstore 盗窃书籍而正常的购买不受影响。可观测性Metrics使用下面的命令开启命名空间下的 metrics 采集否则前面创建的 Pod 产生的 metrics 并不会被采集osm metrics enable --namespace bookstore,bookbuyer,bookthief,bookwarehouse在执行了端口转发脚本之后在浏览器中打开 http://localhost:3000 可以访问已经安装的 Grafana默认的用户名和密码分别为 admin、admin。osm-edge 内置了多个 dashboard 提供控制平面和数据平面各项指标的可视化展示。比如下图中展示的是 bookthief 服务的 pod http://localhost:3000 访问其他 service 的指标下图展示的是 bookthief 以 deployment 为粒度访问其他 service的指标。与上个图的差别在于假如 bookthief 有多个副本这里会展示所有副本的汇总数据接下来展示的 osm-edge 组件、以及网格基础信息等的指标Tracing在浏览器中输入 http://localhost:16686/search 可访问 Jaeger 的仪表板仪表板中可以查询服务相关的 tracing 信息展示服务拓扑图Loggingosm-edge 控制平面将诊断日志输出到了标准输出上用于服务网格的管理可以通过调整日志的级别来控制日志信息的输出。输出到标准输出上的日志可以通过日志采集工具采集聚合并存储。卸载服务网格在完成 osm-edge 的快速体验后如果要卸载全部与之相关的资源就需要删除这些示例应用和相关的 SMI 资源并且卸载掉 osm-edge 控制平面和集群范围内的 osm-edge 资源。删除示例应用kubectl delete ns bookbuyer bookthief bookstore bookwarehouse卸载控制平面osm uninstall mesh总结通过这篇文章我们介绍了边缘计算中不断出现的多样化的需求以及对网络基础设施带来的挑战。osm-edge 将服务网格向边缘进一步延伸使得原本在中心云计算中才能使用的服务网格在边缘场景中的应用变成可能。同时 osm-edge 实现了 SMI服务网格接口规范提供服务网格的通用功能。阅读本文之后可能会发现边缘服务网格实际上不仅仅用于边缘计算中心云计算大规模、高密度的部署同样适合。在下一篇文章中将通过数据平面的基准测试来为大家呈现 osm-edge 如何以高性能、低资源特性应对边缘计算的基础网络需求。引用链接[1] osm: https://github.com/openservicemesh/osm[2] Pipy: https://github.com/flomesh-io/pipy[3] SMI: https://github.com/servicemeshinterface/smi-spec[4] fsm: https://github.com/flomesh-io/fsm[5] k3s: https://k3s.io/[6] k8e: https://getk8e.com[7] 仓库地址: https://github.com/flomesh-io/osm-edge[8] osm-edge 文档中心: https://osm-edge-docs.flomesh.io[9] tyraelflomesh.io: mailto:tyraelflomesh.io[10] osm: https://github.com/openservicemesh/osm[11] pipy: https://github.com/flomesh-io[12] fsm: https://github.com/flomesh-io/fsm[13] Pipy proxy: https://github.com/flomesh-io[14] fsm: https://github.com/flomesh-io/fsm[15] Sidecar driver 设计的 proposal: https://github.com/openservicemesh/osm/issues/4874[16] 新手上路文档: https://osm-edge-docs.flomesh.io/docs/getting_started/[17] Prometheus: https://github.com/prometheus/prometheus[18] Grafana: https://github.com/grafana/grafana[19] Jaeger: https://github.com/jaegertracing/jaeger
