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Kafka
...掌握了Kafka的跨数据中心复制机制及其实现方法后,进一步关注分布式系统数据同步领域的最新发展动态和技术趋势显得尤为重要。近期,Apache Kafka社区发布了2.8版本,该版本对跨集群数据复制功能进行了显著优化,引入了更精细的多数据中心管理策略,允许用户更好地控制和监控跨地域的数据流。 同时,随着全球5G、云计算和边缘计算技术的快速发展,实时数据处理和传输的需求日益增长,这也对Kafka等分布式流处理平台提出了更高的要求。例如,如何在复杂网络环境下保证数据传输的低延迟与高可靠性,以及如何通过智能化手段优化跨数据中心流量分配等问题成为行业热议焦点。 另外,对于企业级应用而言,跨数据中心的数据一致性不仅是技术挑战,也是合规性需求。《GDPR》等相关法规对数据跨境流动有着严格的规定,这就要求企业在使用Kafka进行跨数据中心复制时,不仅要关注技术层面的实现,还需兼顾数据主权和隐私保护问题,确保在全球范围内合规地管理和流转数据。 综上所述,在持续深化对Kafka跨数据中心复制技术理解的同时,追踪行业前沿动态,关注法规政策走向,将有助于我们更全面地应对分布式系统中的数据同步挑战,构建高效稳定且符合法规要求的数据处理体系。
2023-03-17 20:43:00
531
幽谷听泉-t
ActiveMQ
...为一款广泛使用的开源消息中间件,在高并发场景下的性能优化始终是开发者关注的重点。近期,随着云计算和大数据技术的快速发展,对于消息队列系统的承载能力和响应速度提出了更高的要求。据InfoQ报道,Apache社区正积极应对这一挑战,对ActiveMQ进行了一系列升级与优化,包括但不限于改进内存管理机制、增强线程调度效率以及优化网络传输协议等。 值得关注的是,Apache Artemis项目作为ActiveMQ的下一代产品,已经在高性能和高并发处理上展现出了显著优势。Artemis利用了现代JMS 2.0和AMQP 1.0标准,提供了更高效的存储和转发机制,并且支持多数据中心部署和大规模集群扩展,这对于构建云原生环境下的高并发、低延迟消息系统具有重大意义。 此外,业界也涌现出了诸如RabbitMQ、Kafka等在特定场景下具备优秀高并发性能的消息队列服务。这些产品的设计理念和技术实现为理解和优化ActiveMQ在高并发环境下的性能瓶颈提供了新的视角和思路。例如,通过研究Kafka如何利用其特有的分区和日志结构设计来应对高吞吐量场景,可以启发我们思考如何将相似策略应用于ActiveMQ架构的改良。 因此,在深入排查与调优ActiveMQ的同时,关注行业前沿动态和技术趋势,对比分析各类消息队列解决方案的特点与适用场景,有助于我们在实际工作中更好地运用ActiveMQ解决高并发问题,从而确保分布式系统的稳定高效运行。
2023-03-30 22:36:37
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春暖花开
Kafka
... 一、引言 在大数据处理领域,Apache Kafka凭借其高吞吐量、低延迟、可靠的消息传递特性,成为了构建实时数据流处理系统的首选工具。Kafka中的一个关键概念是Consumer Group,它允许多个消费者同时消费来自同一主题的消息,从而实现负载均衡和容错。哎呀,你懂的,有时候在Consumer Group群里,突然有人掉线了,或者人少了点,这可就有点棘手了。毕竟,要是咱们这个小团体不稳当,效率也上不去啊。就像是打游戏,队伍一散,那可就难玩了不是?得想办法让咱们这个小组子,既能稳住阵脚,又能跑得快,对吧?本文将深入探讨这一问题,并提供解决方案。 二、问题现象与原因分析 现象描述: 在实际应用中,一旦某个Consumer Group成员(即消费者实例)发生故障或网络中断,该成员将停止接收新的消息。哎呀,你知道的,如果团队里的小伙伴们没能在第一时间察觉并接手这部分信息的处理任务,那可就麻烦了。就像你堆了一大堆未读邮件在收件箱里,久而久之,不光显得杂乱无章,还可能拖慢你整日的工作节奏,对不对?同样的道理,信息堆积多了,整个系统的运行效率就会变慢,稳定性也容易受到威胁。所以,大家得互相帮忙,及时分担任务,保持信息流通顺畅,这样才能让我们的工作更高效,系统也更稳定! 原因分析: 1. 成员间通信机制不足 Kafka默认不提供成员间的心跳检测机制,依赖于应用开发者自行实现。 2. 配置管理不当 如未能正确配置自动重平衡策略,可能导致成员在故障恢复后无法及时加入Group,或加入错误的Group。 3. 资源调度问题 在高并发场景下,资源调度不均可能导致部分成员承担过多的消费压力,而其他成员则处于空闲状态。 三、解决策略 1. 实现心跳检测机制 为了检测成员状态,可以实现一个简单的心跳检测机制,通过定期向Kafka集群发送心跳信号来检查成员的存活状态。如果长时间未收到某成员的心跳响应,则认为该成员可能已故障,并从Consumer Group中移除。以下是一个简单的Java示例: java import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord; import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords; public class HeartbeatConsumer extends AbstractKafkaConsumer { private static final long HEARTBEAT_INTERVAL = 60 1000; // 心跳间隔时间,单位毫秒 @Override public void onConsume() { while (true) { try { Thread.sleep(HEARTBEAT_INTERVAL); if (!isAlive()) { System.out.println("Heartbeat failure detected."); // 可以在这里添加逻辑来处理成员故障,例如重新加入组或者通知其他成员。 } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } } private boolean isAlive() { // 实现心跳检测逻辑,例如发送心跳请求并等待响应。 return true; // 假设总是返回true,需要根据实际情况调整。 } } 2. 自动重平衡策略 合理配置Kafka的自动重平衡策略,确保在成员故障或加入时能够快速、平滑地进行组内成员的重新分配。利用Kafka的API或自定义逻辑来监控成员状态,并在需要时触发重平衡操作。例如: java KafkaConsumer consumer = new KafkaConsumer<>(config); consumer.subscribe(Arrays.asList(topic)); while (true) { ConsumerRecords records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100)); for (ConsumerRecord record : records) { // 处理消息... } // 检查组成员状态并触发重平衡 if (needRebalance()) { consumer.leaveGroup(); consumer.close(); consumer = new KafkaConsumer<>(config); consumer.subscribe(Arrays.asList(topic)); } } private boolean needRebalance() { // 根据实际情况判断是否需要重平衡,例如检查成员状态等。 return false; } 3. 资源均衡与优化 设计合理的资源分配策略,确保所有成员在消费负载上达到均衡。可以考虑动态调整成员的消费速度、优化网络路由策略等手段,以避免资源的过度集中或浪费。 四、总结 解决Consumer Group成员失散的问题,需要从基础的通信机制、配置管理、到高级的资源调度策略等多个层面综合考虑。哎呀,咱们得好好琢磨琢磨这事儿!要是咱们能按这些策略来操作,不仅能稳稳地扛住成员出了状况的难题,还能让整个系统变得更加强韧,处理问题的能力也大大提升呢!就像是给咱们的团队加了层保护罩,还能让咱们干活儿更顺畅,效率蹭蹭往上涨!哎呀,兄弟,你得明白,在真刀真枪地用上这套系统的时候,咱们可不能死板地照着书本念。得根据你的业务需求,就像给娃挑衣服一样,挑最合适的那一件。还得看咱们的系统架构,就像是厨房里的调料,少了哪一味都不行。得灵活调整,就像变魔术一样,让性能和稳定性这俩宝贝儿,一个不落地都达到最好状态。这样,咱们的系统才能像大厨做菜一样,色香味俱全,让人爱不释口!
2024-08-11 16:07:45
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醉卧沙场
Hadoop
...深入了解Hadoop数据一致性验证失败的问题及其解决方案后,我们进一步关注大数据处理领域近期的相关动态和研究进展。2022年,Apache Hadoop社区发布的新版本针对数据一致性问题进行了优化升级,强化了HDFS的存储策略并提升了MapReduce任务执行过程中的容错能力,从而降低了数据不一致的风险。 同时,为应对网络延迟导致的数据一致性挑战,业界正积极研发基于新型网络架构(如SDN,Software Defined Networking)的数据中心解决方案,以期通过智能化的流量调度和路径优化来提升大规模分布式计算环境下的数据传输效率与一致性保障。 此外,随着云原生技术的发展,Kubernetes等容器编排平台也被广泛应用到大数据生态系统中,通过灵活的资源管理和高可用性设计,为运行在云端的Hadoop集群提供了更为稳定、可靠的数据一致性保证。 深入研究层面,一篇于《计算机科学》期刊上发表的论文探讨了如何结合区块链技术实现跨地域、多数据中心的大数据环境下的一致性控制机制,为未来解决类似问题提供了新的理论和技术思路。 综上所述,无论是从开源社区的技术迭代更新,还是学术界对前沿技术的探索应用,都表明大数据处理领域的数据一致性问题正在得到持续关注与改进,而理解这些最新进展无疑将有助于我们在实际工作中更高效地使用Hadoop这类工具进行大规模数据处理。
2023-01-12 15:56:12
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烟雨江南-t
Cassandra
...制后,我们发现高效的数据管理技术对于现代大数据应用场景至关重要。近期,Apache Cassandra社区发布了4.0版本的重大更新,其中对批量处理性能和一致性保证方面做出了进一步优化。 在一篇由DataStax发布的博客文章中(发布时间:2022年5月),详细介绍了Cassandra 4.0如何通过改进内存管理和并发控制策略来提升批量插入性能,即使在大规模数据导入时也能保持更稳定的系统响应速度。同时,新版本增强了轻量级事务(LWT)功能,为用户提供了一种更为精细的事务控制手段,从而在一定程度上弥补了传统Batch操作在严格一致性要求下的不足。 此外,为了满足实时数据分析和流式数据处理的需求,Cassandra与Kafka等消息队列系统的集成方案也日益成熟。例如,开源项目"Cassandra Kafka Connect"使得用户能够直接将Kafka中的数据流无缝批量加载到Cassandra集群,实现数据的实时写入和分析查询。 综上所述,随着Cassandra数据库技术的不断迭代和完善,其在批处理和批量加载方面的实践已更加丰富多元。关注并跟进这些最新发展动态和技术趋势,有助于我们在实际业务场景中更好地利用Cassandra进行大规模、高性能的数据管理与处理。同时,深入研究相关案例和最佳实践,可以为我们提供更具针对性和时效性的解决方案。
2024-02-14 11:00:42
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冬日暖阳
Kafka
...与外部系统之间的网络延迟过高的问题解析 1. 引言 在大数据时代,Apache Kafka作为一款高性能、分布式的消息发布和订阅系统,在实时流处理领域扮演着重要角色。不过在实际用起来的时候,咱们可能会碰上这么个情况:Kafka服务器和它的好朋友们——像是数据库、应用程序这些外部系统的连接,有时网络延迟会高得让人头疼。这样一来,对整个系统的运行效率以及用户的体验感可是会产生不小的影响。本文将深入探讨这个问题,通过实例代码分析可能的原因,并提出相应的优化策略。 2. 网络延迟问题的表象及影响 当Kafka与外部系统交互时,若出现显著高于正常水平的网络延迟,其表现形式可能包括:消息投递延迟、消费者消费速率下降、系统响应时间增长等。这些问题可能会在咱们的数据处理流水线上形成拥堵,就像高峰期的马路一样,一旦堵起来,业务运作的流畅度自然会大打折扣,严重时,就有可能像多米诺骨牌效应那样,引发一场服务崩溃的大雪崩。 java // 例如,一个简单的消费者代码片段 Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092"); props.put("group.id", "test"); props.put("enable.auto.commit", "true"); props.put("auto.commit.interval.ms", "1000"); KafkaConsumer consumer = new KafkaConsumer<>(props); consumer.subscribe(Arrays.asList("my-topic")); while (true) { ConsumerRecords records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100)); for (ConsumerRecord record : records) { long latency = System.currentTimeMillis() - record.timestamp(); if (latency > acceptableLatencyThreshold) { // 如果延迟超过阈值,说明可能存在网络延迟问题 log.warn("High network latency detected: {}", latency); } // 进行数据处理... } } 3. 原因剖析 3.1 网络拓扑复杂性 复杂的网络架构,比如跨地域、跨数据中心的数据传输,或网络设备性能瓶颈,都可能导致较高的网络延迟。 3.2 配置不当 Kafka客户端配置不恰当也可能造成网络延迟升高,例如fetch.min.bytes和fetch.max.bytes参数设置不合理,使得消费者在获取消息时等待时间过长。 3.3 数据量过大 如果Kafka Topic中的消息数据量过大,导致网络带宽饱和,也会引起网络延迟上升。 4. 解决策略 4.1 优化网络架构 尽量减少数据传输的物理距离,合理规划网络拓扑,使用高速稳定的网络设备,并确保带宽充足。 4.2 调整Kafka客户端配置 根据实际业务需求,调整fetch.min.bytes和fetch.max.bytes等参数,以平衡网络利用率和消费速度。 java // 示例:调整fetch.min.bytes参数 props.put("fetch.min.bytes", "1048576"); // 设置为1MB,避免频繁的小批量请求 4.3 数据压缩与分片 对发送至Kafka的消息进行压缩处理,减少网络传输的数据量;同时考虑适当增加Topic分区数,分散网络负载。 4.4 监控与报警 建立完善的监控体系,实时关注网络延迟指标,一旦发现异常情况,立即触发报警机制,便于及时排查和解决。 5. 结语 面对Kafka服务器与外部系统间的网络延迟问题,我们需要从多个维度进行全面审视和分析,结合具体应用场景采取针对性措施。明白并能切实搞定网络延迟这个问题,那可不仅仅是对咱Kafka集群的稳定性和性能有大大的提升作用,更关键的是,它能像超级能量饮料一样,给整个数据处理流程注入活力,确保其高效顺畅地运作起来。在整个寻找答案、搞定问题的过程中,我们不停地动脑筋、动手尝试、不断改进,这正是技术进步带来的挑战与乐趣所在,让我们的每一次攻关都充满新鲜感和成就感。
2023-10-14 15:41:53
466
寂静森林
Nacos
...里巴巴开源的一款配置中心服务,Nacos以其灵活易用、高效稳定的特点深受广大开发者喜爱。嘿,大家伙儿!这次我要结合自己实际摸爬滚打过的项目经历,跟大伙儿唠唠我在面对那些让人挠头的复杂业务场景时,是如何巧妙运用Nacos这个小工具,以及我从中收获的一些心得感悟。 二、Nacos的基本概念与特点 1. Nacos的基本概念 Nacos是阿里巴巴开源的一款配置中心服务,用于动态存储、实时推送配置信息和服务发现等。它就像一个超级灵活的中央资料库,让所有业务模块都能迅速获取到最新、最潮的配置信息,这样一来,整个系统的灵活性和扩展性就噌噌噌地提升了。 2. Nacos的特点 (1)高可用:Nacos采用分布式架构设计,支持多节点部署,具备良好的容错性和高可用性。 (2)高效性能:Nacos对数据进行了优化处理,能够保证高效的数据读取和写入。 (3)强大的功能:除了配置管理外,Nacos还提供了服务发现、微服务注册等功能,能够满足复杂的业务需求。 三、Nacos在复杂业务场景下的应用实践 1. 服务注册与发现 在分布式系统中,服务注册与发现是非常重要的一个环节。通过Nacos的服务注册与发现功能,我们可以轻松地管理服务实例,并能够实时获取到所有服务实例的信息。以下是一个简单的服务注册与发现的例子: java // 注册服务 CompletableFuture future = NacosService.discoveryRegister("serviceId", "ip:port"); // 获取服务列表 List serviceInstances = NacosService.discoveryFind("serviceId"); 2. 配置管理 在分布式系统中,配置信息通常会随着环境的变化而变化。使用Nacos进行配置管理,可以方便地管理和推送配置信息。以下是一个简单的配置管理的例子: java // 存储配置 NacosConfig.put("configKey", "configValue"); // 获取配置 String configValue = NacosConfig.get("configKey"); 四、总结 总的来说,Nacos是一款非常优秀的配置中心服务,无论是在单体应用还是分布式系统中,都能发挥出其独特的优势。而且,正因为它的功能超级丰富,设计又简单贴心,我们在用的过程中就像开了挂一样,迅速掌握窍门,享受到了超赞的开发体验。在未来的工作里,我打算深入挖掘Nacos的更多隐藏技能,让这小家伙为我的日常任务提供更多的便利和价值,真正让工作变得更加轻松高效。
2023-04-02 16:52:01
189
百转千回-t
转载文章
...开源的一款分布式配置中心,它提供了一种集中化、标准化的配置管理方案,能够实现配置的统一管理和推送,支持多环境、多数据中心部署,适用于微服务架构中众多服务和应用的配置管理。 分布式部署 , 在计算机网络和系统架构领域,分布式部署是指将一个系统或应用的不同组件部署在多个独立的物理或虚拟服务器上,各组件之间通过网络进行通信和协作。在本文语境下,Apollo的分布式部署指按照特定指南将其三个核心服务(configservice、adminservice、portal)分别部署在不同的服务器或容器中,以达到高可用、可扩展的目标。 Apollo-ConfigService , Apollo项目中的一个关键服务模块,负责配置数据的存储、读取以及变更推送等功能。ConfigService与数据库交互,存储和管理所有应用和服务的配置信息,并通过服务发现机制与其它服务组件协同工作,确保配置数据的实时性和一致性。 Eureka , Eureka是一个由Netflix开发的服务注册与发现工具,用于实现微服务架构中的服务治理。在Apollo的上下文中,Eureka.service.url字段被用作Apollo-ConfigService服务的注册地址,在数据库中配置此地址是为了让其他服务能准确找到并连接到ConfigService,从而获取或更新配置信息。
2023-04-16 10:44:16
329
转载
Consul
...网格解决方案,用于跨数据中心发现和配置服务。它提供了服务注册与发现、健康检查、KV存储、多数据中心解决方案等功能。在本文中,Consul被用来管理和协调分布式系统中各服务之间的网络策略,通过其内置的功能来实现服务间的高效通信和安全控制。 标签化策略 , 标签化策略是指利用标签(或称为标签系统)对系统中的各种资源进行分类和标记,以便于更精细地管理和控制。在本文中,标签化策略应用于安全组策略的设定中,通过给不同服务分配不同的标签,实现对服务间通信的精细化控制,从而达到最小化权限和提高系统安全性的目的。这种方法使得系统管理员可以更灵活地管理网络策略,确保只有符合特定条件的流量被允许通过。
2024-11-15 15:49:46
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心灵驿站
SpringCloud
...为微服务架构中的配置中心、命名服务以及服务发现平台的作用,及其在本地部署时可能遇到的访问问题后,我们还可以进一步探索当前微服务领域的最新动态和技术趋势。 近期,随着云原生技术的快速发展,Nacos也在不断进行功能迭代和性能优化。据Nacos官方博客透露,新版本中对多数据中心的支持得到了显著增强,使得分布式系统在跨地域部署时能够更高效地实现服务注册与发现。此外,Nacos还增强了与其他主流微服务框架如Istio、Kubernetes等的集成能力,为构建更为复杂的云原生环境提供了坚实的基础服务支撑。 同时,阿里巴巴集团持续推动开源生态建设,通过与全球开发者社区的合作,共同解决微服务架构中的诸多挑战。例如,针对Nacos在高并发场景下的稳定性问题,社区已经提出了多种优化方案,并在实践中取得了良好的效果。 对于希望深入了解Nacos及微服务架构设计原理的开发者而言,除了查阅Nacos官方网站和Spring Cloud官方文档外,还可关注相关技术论坛和研讨会,及时获取行业专家分享的最佳实践和实战经验。同时,阿里云开发者社区定期发布的教程文章和案例分析也是极具参考价值的学习资源。 总之,在日新月异的云计算和微服务领域,保持敏锐的技术洞察力和持续学习的态度至关重要,而掌握类似Nacos这样的关键组件的应用与调试技巧,无疑将助力开发者在复杂项目中游刃有余,从容应对各种挑战。
2023-10-25 17:55:17
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红尘漫步_t
MemCache
...深入了解了如何搭建和优化Memcached集群之后,您可能对分布式缓存系统的最新发展和技术动态产生了更浓厚的兴趣。近期,Memcached社区发布了1.6.13版本,该版本强化了内存管理机制,并修复了一系列性能问题,使得Memcached在高并发场景下的表现更为出色。同时,随着云原生技术的发展,越来越多的企业开始探索将Memcached与Kubernetes等容器编排平台结合,通过StatefulSet实现自动化的集群部署与扩展,进一步提升了运维效率。 此外,对于寻求更高一致性保证的用户,可以关注新兴的开源项目如Redis或Cassandra,它们在提供内存级速度的同时,还具备更强的数据持久化能力和多数据中心同步功能。例如,Redis 6.2版本引入了客户端缓存、Stream数据结构改进等特性,为开发者提供了更多元化的缓存解决方案。 而在实际应用层面,有文章深入剖析了大型互联网公司在处理海量数据时如何借助分布式缓存系统进行架构优化,如淘宝、京东等电商平台利用Memcached集群有效缓解数据库压力,保障了业务高峰期的服务稳定性和用户体验。 综上所述,在掌握Memcached集群搭建的基础上,持续关注相关领域的技术创新和行业实践,能够帮助我们更好地应对复杂应用场景,提升系统性能和可用性。
2024-02-28 11:08:19
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彩虹之上-t
Nacos
Nacos的数据一致性保证:深入理解与实践 1. 引言 在分布式系统的世界中,数据一致性是至关重要的基石。你知道阿里巴巴开源的那个叫Nacos的产品吗?这可是个集服务发现、配置管理和服务元数据管理于一身的“大宝贝”!它功能强大到飞起,尤其在保证数据一致性方面表现得超级给力,所以得到了众多开发者们的热烈追捧和深深喜爱。这篇东西,咱们就来唠唠“Nacos如何确保数据一致性”这个话题,我会手把手带着你,用一些接地气的实例代码和大白话解析,深入浅出地探讨一下Nacos是如何巧妙实现并稳稳守护其数据一致性的。 2. Nacos的数据模型与存储 (1)数据模型:Nacos的核心数据模型主要包括服务、配置和服务实例。服务呢,就好比是定义了一个业务技能,而配置呢,就像是管理这个业务技能的各种使用说明书或者说是动态调整的“小秘籍”。至于服务实例嘛,那就是当这项业务技能真正施展起来,也就是运行时,实实在在干活的那个“载体”或者说“小能手”啦。 (2)数据存储:Nacos使用Raft一致性算法来保证其数据存储层的一致性,所有写操作都会经过Raft协议转化为日志条目,并在集群内达成一致后才真正落地到持久化存储中。这就意味着,无论是在何种网络环境或者机器故障情况下,Nacos都能确保其内部数据状态的一致性。 java // 假设我们向Nacos添加一个服务实例 NamingService naming = NacosFactory.createNamingService("127.0.0.1:8848"); naming.registerInstance("my-service", "192.168.0.1", 8080); 上述代码中,当我们调用registerInstance方法注册一个服务实例时,这个操作会被Nacos集群以一种强一致的方式进行处理和存储。 3. Nacos的数据更新与同步机制 (1)数据变更通知:当Nacos中的数据发生变更时,它会通过长轮询或HTTP长连接等方式实时地将变更推送给订阅了该数据的客户端。例如: java ConfigService configService = NacosFactory.createConfigService("127.0.0.1:8848"); String content = configService.getConfig("my-config", "DEFAULT_GROUP", 5000); 在这个例子中,客户端会持续监听"my-config"的变更,一旦Nacos端的配置内容发生变化,客户端会立即得到通知并获取最新值。 (2)多数据中心同步:Nacos支持多数据中心部署模式,通过跨数据中心的同步策略,可以确保不同数据中心之间的数据一致性。当你在一个数据中心对数据做了手脚之后,这些改动会悄无声息地自动跑到其他数据中心去同步更新,确保所有地方的数据都保持一致,不会出现“各自为政”的情况。 4. 面对故障场景下的数据一致性保障 面对网络分区、节点宕机等异常情况,Nacos基于Raft算法构建的高可用架构能够有效应对。即使有几个家伙罢工了,剩下的大多数兄弟们还能稳稳地保证数据的读写操作照常进行。等那些暂时掉线的节点重新归队后,系统会自动自觉地把数据同步更新一遍,确保所有地方的数据都保持一致,一个字都不会差。 5. 结语 综上所述,Nacos凭借其严谨的设计理念和坚实的底层技术支撑,不仅在日常的服务管理和配置管理中表现卓越,更在复杂多变的分布式环境中展现出强大的数据一致性保证能力。了解并熟练掌握Nacos的数据一致性保障窍门,这绝对能让咱们在搭建和优化分布式系统时,不仅心里更有底气,还能实实在在地提升效率,像是给咱们的系统加上了强大的稳定器。每一次服务成功注册到Nacos,每一条配置及时推送到你们手中,这背后都是Nacos对数据一致性那份死磕到底的坚持和实实在在的亮眼表现。就像个超级小助手,时刻确保每个环节都精准无误,为你们提供稳稳的服务保障,这份功劳,Nacos可是功不可没!让我们一起,在探索和实践Nacos的过程中,感受这份可靠的力量!
2023-12-09 16:03:48
115
晚秋落叶
Consul
...健康检查、配置管理和多数据中心支持等功能。哎呀,这个东西啊,是建立在Raft一致性算法的基础上的,就像咱们家里的电路,不管外面刮风下雨,都能稳稳地供电一样,它在那些分散开来的设备间跑来跑去,遇到问题也能自己想办法解决,保证啥时候你用着都舒心,不会突然断电。这可是个厉害的小家伙呢!相比于其他服务发现方案,Consul 的优势在于其简洁的设计、丰富的API接口以及良好的社区支持。 2. Consul 的基本概念 - 服务(Service):在Consul中,服务被定义为一组运行在同一或不同节点上的实例。 - 服务注册(Service Registration):服务需要主动向Consul注册自己,提供诸如服务名称、标签、地址和端口等信息。 - 服务发现(Service Discovery):Consul通过服务标签和健康检查结果,为客户端提供服务的动态位置信息。 3. 安装与配置Consul 首先,确保你的开发环境已经安装了Go语言环境。然后,可以使用官方提供的脚本或者直接从源码编译安装Consul。接下来,配置Consul的基本参数,如监听端口、数据目录等。对于生产环境,建议使用持久化存储(如Etcd、KV Store)来存储状态信息。 bash 使用官方脚本安装 curl -s https://dl.bintray.com/hashicorp/channels | bash -s -- -b /usr/local/bin consul 启动Consul服务 consul server 4. 使用Consul进行服务注册与发现 服务注册是Consul中最基础的操作之一。通过简单的HTTP API,服务可以将自己的信息(如服务名、IP地址、端口)发送给Consul服务器,完成注册过程。 go package main import ( "fmt" "net/http" "os" "github.com/hashicorp/consul/api" ) func main() { c, err := api.NewClient(&api.Config{ Address: "localhost:8500", }) if err != nil { fmt.Println("Error creating Consul client:", err) os.Exit(1) } // 注册服务 svc := &api.AgentService{ ID: "example-service", Name: "Example Service", Tags: []string{"example", "service"}, Address: "127.0.0.1", Port: 8080, Weights: []float64{1.0}, Meta: map[string]string{"version": "v1"}, Check: &api.AgentServiceCheck{ HTTP: "/healthcheck", Interval: "10s", DeregisterCriticalServiceAfter: "5m", }, } // 发送注册请求 resp, err := c.Agent().ServiceRegister(svc) if err != nil { fmt.Println("Error registering service:", err) os.Exit(1) } fmt.Println("Service registered:", resp.Service.ID) } 服务发现则可以通过查询Consul的服务列表来完成。客户端可以通过Consul的API获取所有注册的服务信息,并根据服务的标签和健康状态来选择合适的服务进行调用。 go package main import ( "fmt" "time" "github.com/hashicorp/consul/api" ) func main() { c, err := api.NewClient(&api.Config{ Address: "localhost:8500", }) if err != nil { fmt.Println("Error creating Consul client:", err) os.Exit(1) } // 查询特定标签的服务 opts := &api.QueryOptions{ WaitIndex: 0, } // 通过服务名称和标签获取服务列表 services, _, err := c.Health().ServiceQuery("example-service", "example", opts) if err != nil { fmt.Println("Error querying services:", err) os.Exit(1) } for _, svc := range services { fmt.Printf("Found service: %s (ID: %s, Address: %s:%d)\n", svc.Service.Name, svc.Service.ID, svc.Service.Address, svc.Service.Port) } } 5. 性能与扩展性 Consul通过其设计和优化,能够处理大规模的服务注册和发现需求。通过集群部署,可以进一步提高系统的可用性和性能。同时,Consul支持多数据中心部署,满足了跨地域服务部署的需求。 6. 总结 Consul作为一个强大的服务发现工具,不仅提供了简单易用的API接口,还具备高度的可定制性和扩展性。哎呀,你知道吗?把Consul整合进服务网格里头,就像给你的交通系统装上了智能导航!这样一来,各个服务之间的信息交流不仅快得跟风一样,还超级稳,就像在高速公路上开车,既顺畅又安全。这可是大大提升了工作效率,让咱们的服务运行起来更高效、更可靠!随着微服务架构的普及,Consul成为了构建现代服务网格不可或缺的一部分。兄弟,尝试着运行这些示例代码,你会发现如何在真正的工程里用Consul搞服务发现其实挺好玩的。就像是给你的编程技能加了个新魔法,让你在项目中找服务就像玩游戏一样简单!这样一来,你不仅能把这玩意儿玩得溜,还能深刻体会到它的魅力和实用性。别担心,跟着我,咱们边做边学,保证让你在实际操作中收获满满!
2024-08-05 15:42:27
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青春印记
Impala
...模并行处理(MPP)数据库设计的SQL查询引擎。它以其卓越的性能和灵活性受到了广泛的好评。不过,在实际操作时,我们不能光盯着它的性能,还要深入地摸清楚它数据同步的门道。这样一来,咱们才能更好地驾驭和优化这些数据,让它们发挥出最大的价值。本文将详细介绍Impala的数据同步机制,并探讨其优缺点。 正文 一、什么是Impala? Impala是一个开源的分析工具,它可以让你以SQL查询的形式在Hadoop集群上执行分析任务。它的主要目标是提供高性能、可扩展性和易用性。与其他分析工具不同的是,Impala不依赖于复杂的MapReduce框架,而是通过多核CPU进行计算。这意味着你可以更快地获取结果,而且不会受到MapReduce框架的一些限制。 二、Impala的数据同步机制是什么? 在Impala中,数据同步是指当一个节点上的数据发生变化时,如何将其更新到其他节点上的过程。Impala使用一种称为"数据复制"的技术来实现这一功能。实际上呢,每个Impala节点都有一份数据的完整备份,这样一来,就像每人都有同样的剧本一样,保证了所有数据的一致性和同步性,一点儿都不会出岔子。当一个节点上的数据有了新动静,就像有人在广播里喊了一嗓子“注意啦,有数据更新了!”这时候,其他所有节点都像接到消息的小伙伴一样,会立刻自动把自己的数据副本刷新一下,保证和最新的信息同步。 三、Impala的数据同步机制的优点 1. 提高了数据一致性 由于每个节点都有完整的数据副本,所以即使某个节点发生故障,也不会影响整个系统的数据完整性。 2. 提升了数据读取效率 由于每个节点都有一份完整的数据副本,所以读取数据的速度会比从单个节点读取要快得多。 3. 提供了容错能力 如果一个节点发生故障,其他节点仍然可以通过其备份来提供服务,从而提高了系统的可用性。 四、Impala的数据同步机制的缺点 1. 需要大量的存储空间 由于每个节点都需要保存完整的数据副本,所以这会消耗大量的存储空间。 2. 对网络带宽的需求较高 因为数据需要被广播到所有节点,所以这会增加网络带宽的需求。 3. 增加了系统的复杂性 虽然数据复制可以提高数据的一致性和读取效率,但也增加了系统的复杂性,需要更多的管理和维护工作。 五、总结 Impala的数据同步机制是一种非常重要的技术,它确保了系统数据的一致性和可用性。不过呢,这种技术也存在一些小短板。比如,它对存储空间的需求可是相当大的,而且网络带宽的要求也不低,得要足够给力才行。所以,在考虑选用Impala的时候,咱们得把这些因素都掂量一下,根据实际情况,像挑西瓜那样,选出最对味儿的那个选择。总的来说,Impala这家伙可真是个实力派兼灵活的法宝,在大数据的世界里,它能帮我们更溜地进行数据分析,效率嗖嗖的。如果你还没有尝试过Impala,那么我强烈建议你试一试!
2023-09-29 21:29:11
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昨夜星辰昨夜风-t
SeaTunnel
在大数据处理与实时计算领域中,SeaTunnel凭借其出色的分布式处理能力以及对Flink Stream API的深度整合,已成为众多企业解决海量数据流问题的重要工具。然而,正如上文所述,数据传输速度慢是实际应用中经常遇到的问题,针对这一痛点,业界也在不断进行技术创新和实践优化。 近日,Apache Flink社区发布了最新版本,强化了对大规模数据传输性能的优化,包括改进网络通信模型、增强任务调度算法等,这些更新有望与SeaTunnel形成更高效的数据传输联动效果。同时,也有不少研究团队在探索通过硬件加速技术(如GPU、FPGA)来提升数据传输速率,并结合新型存储介质(如SSD、NVMe)以减少I/O瓶颈,从而为SeaTunnel这样的计算框架提供更为强大的底层支撑。 此外,在实际运维层面,对于网络环境优化和缓存策略的应用也日益精细化。例如,阿里巴巴集团就曾分享过他们在双11大促期间如何利用智能路由优化、全球数据中心间的高速互联网络,以及精细化的数据预热缓存策略,成功应对了峰值流量下数据传输效率挑战的实践经验,这对于SeaTunnel用户来说极具参考价值。 总结来说,无论是开源社区的技术革新,还是行业巨头的最佳实践,都为我们解决SeaTunnel数据传输速度慢的问题提供了丰富的思路与借鉴。在未来,随着云计算、边缘计算和AI技术的发展,我们有理由相信,SeaTunnel等大数据处理框架的数据传输效能将得到进一步飞跃,更好地服务于各类大规模实时数据处理场景。
2023-11-23 21:19:10
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桃李春风一杯酒-t
Etcd
在理解和应对Etcd数据库面临电源故障等问题后,进一步关注分布式存储系统的高可用性和容灾方案显得尤为重要。近期,Kubernetes社区就针对集群的稳定性与数据保护进行了深度探讨和实践更新。 2022年,Google Cloud团队发布了一项关于利用etcd-raft一致性算法提升云原生环境下的数据持久性和服务恢复能力的研究成果。他们通过模拟大规模集群断电场景,展示了在优化配置和增加节点冗余的基础上,结合先进的数据同步策略,可以有效降低因电源故障导致的数据丢失风险,并显著缩短系统恢复时间。 此外,业界也在积极探索更先进的容灾解决方案,如采用双活数据中心设计,使得Etcd集群在主数据中心发生故障时,能迅速切换至备用数据中心继续提供服务,实现RPO(恢复点目标)和RTO(恢复时间目标)的双重优化。 同时,随着硬件技术的发展,如固态硬盘(SSD)的普及以及新型持久化内存(Persistent Memory, PMEM)的应用,也为Etcd等分布式键值存储系统的可靠性提供了新的保障手段。这些技术能够有效减少写入延迟,提高数据持久性,为构建更加健壮、稳定的容器编排环境奠定基础。 综上所述,面对电源故障等潜在威胁,持续跟进最新研究动态和技术实践,结合实际业务需求灵活运用多种防护策略,是确保Etcd数据库乃至整个Kubernetes集群稳健运行的关键所在。
2023-05-20 11:27:36
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追梦人-t
Kafka
...络连接管理进行了底层优化,减少因网络波动引起的重连延迟,并改进了副本管理和ISR机制,以更快的速度恢复Leader选举,确保在复杂网络环境下服务的高可用性。 同时,云服务商如AWS、阿里云等也不断推出基于Kafka的托管服务,通过在全球范围内部署数据中心和优化网络架构,有效缓解跨区域、跨国传输时可能出现的网络问题。这些服务通常提供自动化的故障切换和备份策略,增强了Kafka在实际生产环境中的稳定性。 此外,近年来微服务架构和Serverless计算模型的发展,对消息队列系统的弹性提出了更高要求。因此,研究者和开发者们正在积极探索将Kafka与其他新兴技术(如Service Mesh、Event-driven Architecture)相结合,构建更为健壮且适应性强的消息传递系统,以应对未来可能遇到的各种网络挑战。 总之,尽管网络不稳定性是大数据处理中难以避免的问题,但随着Kafka自身功能的不断完善以及云计算等相关技术的支持,我们有理由相信,在实际应用场景中,Kafka能够更好地发挥其优势,为分布式系统提供稳定可靠的消息传输服务。
2023-04-26 23:52:20
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星辰大海
Kafka
...ka已逐渐成为企业级数据流处理的核心组件,尤其在微服务架构、实时大数据分析以及事件驱动架构中发挥着关键作用。 近期,Apache Kafka 2.8版本的发布引入了诸多改进与新特性,如增强对Kubernetes等云环境的支持,提升跨数据中心复制的性能及稳定性,同时优化了对Topic和分区管理的相关操作。对于运维人员而言,这意味着更高效便捷地进行集群管理和维护,同时也为开发者提供了更为强大的消息处理能力。 此外,随着Apache Kafka Connect API的不断成熟,越来越多的企业开始利用它实现不同数据源之间的无缝集成,例如将数据库变更日志实时同步至Kafka Topics,或从Kafka向各类存储系统迁移数据。这一发展趋势凸显出Kafka在现代数据架构中作为“中枢神经系统”的重要地位。 因此,在掌握基本命令行操作的基础上,深入研究Kafka在大规模分布式系统中的实践案例、调优策略以及生态工具的使用,将是每一位大数据工程师和运维人员提升专业技能的重要路径。与此同时,密切关注Kafka社区的动态更新和技术前瞻,也将有助于我们在实际工作中更好地应对复杂场景下的挑战,并挖掘出Kafka的更多潜力价值。
2023-11-26 15:04:54
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青山绿水
Kubernetes
...etes的多集群资源优化与性能提升 1. 为什么我们需要多集群? 兄弟们,先别急着写代码,咱们得搞清楚为啥要用多集群啊!在 Kubernetes 的世界里,单集群已经能解决很多问题了,但随着业务规模的不断扩大,你会发现单集群开始显得力不从心。 比如说,当你有多个团队需要部署不同的服务,或者你的应用需要覆盖全球范围内的用户时,单集群可能就有点捉襟见肘了。这个时候,多集群就派上用场了。它不仅能提高系统的容错能力,还能让资源分配更加灵活。 不过,多集群也不是万能药,它也有自己的挑战,比如跨集群通信、数据一致性等问题。嘿,今天咱们就来聊聊怎么把多集群环境管得漂漂亮亮的,重点就是优化和提速! --- 2. 多集群资源优化的基本思路 2.1 资源隔离与共享 首先,我们得明确一个问题:在多集群环境下,资源是完全隔离还是可以共享?答案当然是两者兼备! 假设你有两个团队,一个负责前端服务,另一个负责后端服务。你可以为每个团队分配独立的集群,这样可以避免相互干扰。不过呢,要是咱们几个一起用同一个东西,比如说数据库或者缓存啥的,那肯定得有个办法让大家都能分到这些资源呀。 这里有个小技巧:使用 Kubernetes 的命名空间(Namespace)来实现资源的逻辑隔离。比如: yaml apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: frontend-team --- apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: backend-team 每个团队可以在自己的命名空间内部署服务,同时通过 ServiceAccount 和 RoleBinding 来控制权限。 --- 2.2 负载均衡与调度策略 接下来,我们得考虑负载均衡的问题。你可以这么想啊,假设你有两个集群,一个在北方,一个在南方,结果所有的用户请求都一股脑地涌向北方的那个集群,把那边忙得团团转,而南方的这个呢?就只能干坐着,啥事没有。这画面是不是有点搞笑?明显不合理嘛! Kubernetes 提供了一种叫做 Federation 的机制,可以帮助你在多个集群之间实现负载均衡。嘿,你知道吗?从 Kubernetes 1.19 开始,Federation 这个功能就被官方“打入冷宫”了,说白了就是不推荐再用它了。不过别担心,现在有很多更时髦、更好用的东西可以替代它,比如 KubeFed,或者干脆直接上手 Istio 这种服务网格工具,它们的功能可比 Federation 强大多了! 举个栗子,假设你有两个集群 cluster-a 和 cluster-b,你可以通过 Istio 来配置全局路由规则: yaml apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: DestinationRule metadata: name: global-route spec: host: myapp.example.com trafficPolicy: loadBalancer: simple: ROUND_ROBIN 这样,Istio 就会根据负载情况自动将流量分发到两个集群。 --- 3. 性能提升的关键点 3.1 数据中心间的网络优化 兄弟们,网络延迟是多集群环境中的大敌!如果你的两个集群分别位于亚洲和欧洲,那么每次跨数据中心通信都会带来额外的延迟。所以,我们必须想办法减少这种延迟。 一个常见的做法是使用边缘计算节点。简单来说,就是在靠近用户的地理位置部署一些轻量级的 Kubernetes 集群。这样一来,用户的请求就能直接在当地搞定,不用大老远跑到远程的数据中心去处理啦! 举个例子,假设你在美国东海岸和西海岸各有一个集群,你可以通过 Kubernetes 的 Ingress 控制器来实现就近访问: yaml apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: Ingress metadata: name: edge-ingress spec: rules: - host: us-east.example.com http: paths: - path: / pathType: Prefix backend: service: name: east-cluster-service port: number: 80 - host: us-west.example.com http: paths: - path: / pathType: Prefix backend: service: name: west-cluster-service port: number: 80 这样,用户访问 us-east.example.com 时,请求会被转发到东海岸的集群,而访问 us-west.example.com 时,则会转发到西海岸的集群。 --- 3.2 自动化运维工具的选择 最后,我们得谈谈运维自动化的问题。在多集群环境中,手动管理各个集群是非常痛苦的。所以,选择合适的自动化工具至关重要。 我个人比较推荐 KubeFed,这是一个由 Google 开发的多集群管理工具。它允许你在多个集群之间同步资源,比如 Deployment、Service 等。 举个例子,如果你想在所有集群中同步一个 Deployment,可以这样做: bash kubectl kubefedctl federate deployment my-deployment --clusters=cluster-a,cluster-b 是不是很酷?通过这种方式,你只需要维护一份配置文件,就能确保所有集群的状态一致。 --- 4. 我的思考与总结 兄弟们,写到这里,我觉得有必要停下来聊一聊我的感受。说实话,搞多集群的管理和优化这事吧,真挺费脑子的,特别是当你摊上一堆复杂得让人头大的业务场景时,那感觉就像是在迷宫里找出口,越走越晕。但只要你掌握了核心原理,并且善于利用现有的工具,其实也没那么可怕。 我觉得,Kubernetes 的多集群方案就像是一把双刃剑。它既给了我们无限的可能性,也带来了不少挑战。所以啊,在用它的过程中,咱们得脑袋清醒点,别迷迷糊糊的。别害怕去试试新鲜玩意儿,说不定就有惊喜呢!而且呀,心里得有根弦,感觉不对就赶紧调整策略,灵活一点总没错。 最后,我想说的是,技术的世界永远没有终点。就算咱们今天聊了个痛快,后面还有好多好玩的东西在等着咱们呢!所以,让我们一起继续学习吧!
2025-04-04 15:56:26
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风轻云淡
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在当今云计算和大数据时代,C10K、C1000K乃至C10M级别的并发连接问题愈发凸显。随着容器化、微服务架构的广泛应用,单一服务器节点承载的并发压力持续增大。近期,Linux内核社区针对高并发场景下的性能优化展开了深入研究与实践。 例如,Linux 5.11版本引入了eBPF(Extended Berkeley Packet Filter)的重大改进,使得XDP(eXpress Data Path)能够更高效地处理网络数据包,进一步缩短数据路径,减少系统开销。同时,eBPF也被广泛应用于追踪分析、流量控制等高级功能,为解决大规模并发问题提供了全新的思路。 此外,硬件技术也在不断跟进以适应高并发需求。Intel推出的第三代至强可扩展处理器中包含了对DPDK(Data Plane Development Kit)的深度优化支持,通过集成高性能网卡与CPU间的智能加速引擎,有效提升了数据包处理效率,降低了延迟。 而在软件层面,Google开源的gVisor项目提供了一种轻量级的用户态沙箱容器运行时环境,它能显著降低上下文切换带来的开销,对于解决大规模并发连接挑战具有积极意义。 综上所述,面对日益增长的并发连接挑战,无论是操作系统内核的底层优化,还是硬件技术的革新升级,以及创新的软件解决方案,都在合力推动着现代数据中心向更高并发、更低延迟的目标迈进。对于技术人员来说,紧跟这些发展趋势并将其应用到实际工作中,将有助于构建更加稳定、高效的大型分布式系统。
2023-04-11 18:25:52
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...峰 作者:阿里云研究中心 田丰 外卖送餐市场近几年都保持了超过200%的高增长速度。有如团购市场、共享出行市场的“百团大战”,网络订餐经历了低门槛遍地开花、砸钱补贴吸引用户量、精益运营降本增效三个重要阶段。据比达咨询市场分析数据显示,2016年中国第三方餐饮外卖市场格局中,饿了么位居第一,市场份额为34.6%,美团外卖(33.6%)、百度外卖(18.5%)紧随其后,在“白领市场”、“社区市场”、“校园市场”的细分领域中,饿了么均占据榜首位置。截至2016年12月,饿了么业务覆盖1400多个城市,用户超过1亿,各地加盟餐厅超过100万家,日订单量突破900万,旗下“蜂鸟配送”日配送单量超过450万。 在 “独角兽”的成长道路上,饿了么面对人工成本高制约业务快速扩张、人工派单速度慢导致高峰期积压订单严重、人工派单随机性强引起订单配送时效性差等现实问题,而阿里云通过智能派单系统,基于海量历史订单数据、餐厅数据、骑手数据、用户数据等信息实现智能派单,逐步替代调度员的大部分工作。智能派单系统整体全面上线后将释放90%以上人工派单的人力,每年节省人力支出预计超过亿元。 饿了么的IT系统架构伴随业务量飙升,进行了三次重大升级。 1)起步期(2009至2013年):饿了么由上海交通大学创始团队起家,发展至35人规模,日订单量维持在十万量级,由“IDC+Python”技术组合支撑业务运营,但面临Python人才难觅等困扰。 2)成长期(2014年至2015年):14年8至9月短短2个月内日均订单量增长10倍,从10万迅猛飙升至100万,业务规模主攻全国200个城市,原有IT系统架构压力极大,依靠人肉运维举步维艰,故障波动影响业务,创始人与核心技术团队坚守机房运维一线,才勉强扛住100万量级业务订单。开始借鉴阿里淘宝架构模式,人员团队也涨至500人,技术生态从Python扩展至“Java+Python”开发体系,从“人肉”支撑百万订单运营到自动化运维,并筹备同城异地容灾体系。 3)规模期(2015年至2017年):2015年7至8月,日均订单量从200万翻倍,以往积压的问题都暴露出来,技术架构面临大考验,坚定了架构上云的方案,团队扩展至1000人,架构要承载数百万量级业务时,出现峰值成本、灾备切换、IDC远程运维等种种挑战,全面战略转型采用“IDC+云计算”的混合云架构。在2016年12月25日圣诞节日订单量迎来前所未有的900万单,因此在技术架构上探索多活部署等创新性研发。 为什么选择架构转型上云?据饿了么CTO张雪峰先生所说,技术架构从IDC经典模式发展至混合云模式,主要原因是三个关键因素让管理层下定决心上云: 1) 脉冲计算:从技术架构配套业务发展分析,网络订餐业务具有明显的“脉冲计算”特征,在每日上午10:00至13:00、晚间16:00至19:00业务高峰值出现,而其他时间则业务量很低,暑假是业务高峰季,2016年5.17大促,饿了么第一次做“秒杀”,一秒订单15000笔,巨大的波峰波谷计算差异,引发了自建数据中心容量不可调和的两难处境,如果大规模投入服务器满足6小时的高峰业务量,则其余18个小时的业务低谷计算资源闲置,若满足平均业务量,则无法跟上业务快速发展节奏,落后于竞争对手;搞电商大促时,计算资源投入巨大,大促之后计算峰值下降,采用自建机房利用率仅10%,所以技术团队摸索出用云计算扛营销大促峰值的新模式,采用混合云架构满足 “潮汐业务”峰值计算,阿里云海量云计算资源弹性随需满足巨大的脉冲计算力缺口,这与每年“双11” 淘宝引入阿里云形成全球最大混合云架构具有异曲同工的创新价值。 2) 数据量爆炸:伴随饿了么近五年业务量呈几何级数的爆发式发展,数据量增速更加令人吃惊,是业务量增速的5倍,每日增量数据接近100TB,2015年短短2个月内业务量增长10倍,数据量增长了50倍,上海主生产机房不堪重负。30GB的DDoS攻击对业务系统造成较大风险,上云成为承载大数据、抗网络攻击的好方法。 3) 高可用性挑战:众所周知,IDC自建系统运维要承担从底层硬件到上层应用的“全栈运维”运营能力与维修能力,当2015年夏天上海数据中心故障发生,主核心交换机宕机时,备核心交换机Bug同时被触发,从事故发生到硬件厂商携维修设备打车赶往现场维修的整个过程中,饥饿的消费者无法订餐吃饭,技术团队第一次经历业务中断而束手无策,才下定决心大笔投入混合云灾备的建设,“吃一堑,长一智”,持续向淘宝学习电商云生产与灾备架构,以自动化运维替代人肉运维,从灾备向多活演进,成为饿了么企业架构转型的必经之路。 4) 大数据精益运营:不论网络打车还是网络订餐,共享服务平台脱颖而出的关键成功要素是智能调度算法,以大数据训练算法提升调度效率,饿了么在高峰时段内让百万“骑士”(送餐快递员)完成更多订单是算法持续优化的目标,而这背后隐藏着诸多复杂因素,包括考虑餐厅、骑士、消费者三者的实时动态位置关系,把新订单插入现有“骑士”的行进路线中,估计每家餐厅出餐时间,每个骑手的行进速度、道路熟悉程度各不相同,新老消费者获客成本、高价低价订单的优先级皆不相同。种种考量因素合并到一起,对于人类调度员来说,每天中午和晚上的高峰都是巨大的挑战。以上海商城路配送站为例,一个调度员每6秒钟就要调度1单,他需要考虑骑手已有订单量、路线熟悉度等。因此可以说,这份工作已经完全不适合人类。但对人工智能而言,阿里云ET则非常擅长处理这类超复杂、大规模、实时性要求高的“非人”问题。 饿了么是中国最大的在线外卖和即时配送平台,日订单量900万单、180万骑手、100万家餐饮店,既是史无前例的计算存储挑战,又是人无我有的战略发展机遇。饿了么携手阿里云人工智能团队,通过海量数据训练优化全球最大实时智能调度系统。在基础架构层,云计算解决弹性支撑业务量波动的基础生存问题,在数据智能层,利用大数据训练核心调度算法、提升餐饮店的商业价值,才是业务决胜的“技术神器”。 在针对大数据资源的“专家+机器”运营分析中,不断发现新的特征: 1) 区域差异性:饿了么与阿里云联合研发小组测试中发现有2个配送站点出现严重超时问题。后来才知道:2个站点均在成都,当地人民喜欢早、中餐一起吃,高峰从11点就开始了。习惯了北上广节奏的ET到成都就懵了。据阿里云人工智能专家闵万里分析:“不存在一套通用的算法可以适配所有站点,所以我们需要让ET自己学习或者向人类运营专家请教当地的风土人情、饮食习惯”。除此之外,饿了么覆盖的餐厅不仅有高大上的连锁店,还有大街小巷的各类难以琢磨的特色小吃,难度是其他智能调度业务的数倍。 2) 复杂路径规划:吃一口热饭有多难?送餐路径规划比驾车出行路径规划难度更高,要考虑“骑士”地图熟悉程度、天气状况、拼单效率、送餐顺序、时间对客户满意度影响、送达写字楼电梯等待时间等各种实际情况,究竟ET是如何实现智能派单并确保效率最优的呢?简单来说,ET会将配送站新接订单插入到每个骑手已有的任务中,重新规划一轮最短配送路径,对比哪个骑手新增时间最短。为了能够准确预估新增时间,ET需要知道全国100万家餐厅的出餐速度、超过180万骑手各自的骑行速度、每个顾客坐电梯下楼取餐的时间。一般来说,餐厅出餐等待时间占到了整个送餐时间的三分之一。ET要想提高骑手效率,必须准确预估出餐时间以减少骑手等待,但又不能让餐等人,最后饭凉了。饿了么旗下蜂鸟配送“准时达”服务单均配送时长缩短至30分钟以内。 3) 天气特殊影响:天气等环境因素对送餐响应时间影响显著,要想计算骑手的送餐路程时间,ET需要知道每个骑手在不同区域、不同天气下的送餐速度。如果北京雾霾,ET能看见吗?双方研发团队为ET内置了恶劣天气的算法模型。通常情况下,每逢恶劣天气,外卖订单将出现大涨,对应的餐厅出餐速度和骑手骑行速度都将受到影响,这些ET都会考虑在内。如果顾客在下雪天点个火锅呢?ET也知道,将自动识别其为大单,锁定某一个骑手专门完成配送。 4) 餐饮营销顾问:饿了么整体业务涉及C端(消费者)、B端(餐饮商户)、D端(物流配送)、BD端(地推营销),以往区域业务开拓考核新店数量,现在会重点关注餐饮外卖“健康度”,对于营业额忽高忽低、在线排名变化的餐饮店,都需要BD专家根据大数据帮助餐饮店经营者找出原因并给出解决建议,避免新店外卖刚开始就淹没在区域竞争中,销量平平的新店会离开平台,通过机器学习把餐饮运营专家的经验、以及人看不到的隐含规律固化下来,以数据决策来发现餐饮店经营问题、产品差异定位,让餐饮商户尝到甜头,才愿意继续经营。举个例子,饿了么员工都喜欢楼下一家鸡排店的午餐,但大数据发现这家店的外卖营收并不如实体店那么火爆,9元“鸡排+酸梅汁”是所有人都喜欢的爆款产品,可为什么同样菜品遭遇“线下火、线上冷”呢?数据预警后,BD顾问指出线上外卖鸡排产品没有写明“含免费酸梅汁一杯”的关键促销内容,导致大多数外卖消费者订一份鸡排一杯酸梅汁,却收到一份鸡排两杯酸梅汁,体验自然不好。 饿了么是数据驱动、智能算法调度的自动化生活服务平台,通过O2O数据的在线实时分析,与阿里云人工智能团队不断改进算法,以“全局最优”取代“局部最优”,保证平台上所有餐饮商户都能享受到数据智能的科技红利。 “上云用数”的外部价值诸多,从饿了么内部反馈来看,上云不仅没有让运维团队失去价值,反而带来了“云原生应用”(Cloud Native Application)、“云上多活”、“CDN云端压测”、“安全风控一体化”等创新路径与方案,通过敏捷基础设施(IaaS)、微服务架构(PaaS和SaaS)、持续交付管理、DevOps等云最佳实践,摆脱“人肉”支撑的种种困境,进而实现更快的上线速度、细致的故障探测和发现、故障时能自动隔离、故障时能够自动恢复、方便的水平扩容。饿了么CTO张雪峰先生说:“互联网平台型组织,业务量涨数倍,企业人数稳定降低,才是技术驱动的正确商业模式。” 在不久的将来,你每天订餐、出行、娱乐、工作留下的大数据,会“驯养”出无处不在、无所不能的智能机器人管家,家庭助理帮你点菜,无人机为你送餐,聊天机器人接受你的投诉……当然这个无比美妙的“未来世界”背后,皆有阿里云的数据智能母体“ET”。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_34126557/article/details/90592502。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-01-31 14:48:26
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... 容器技术是以应用为中心的轻量级虚拟化技术,而传统的Xen与KVM是以资源为中心的虚拟化技术,这是两者的本质差异。以应用为中心是容器技术演进的指导原则,正是在这个原则指导下,容器技术相对于传统虚拟化有几个特点:打包既部署、镜像分层、应用资源调度。 打包即部署:打包即部署是指在容器镜像制作过程包含了传统软件包部署的过程(安装依赖的操作系统库或工具、创建用户、创建运行目录、解压、设置文件权限等等),这么做的好处是把应用及其依赖封装到了一个相对封闭的环境,减少了应用对外部环境的依赖,增强了应用在各种不同环境下的行为一致性,同时也减少了应用部署时间。 镜像分层:容器镜像包是分层结构,同一个主机上的镜像层是可以在多个容器之间共享的,这个机制可以极大减少镜像更新时候拉取镜像包的时间,通常应用程序更新升级都只是更新业务层(如Java程序的jar包),而镜像中的操作系统Lib层、运行时(如Jre)层等文件不会频繁更新。因此新版本镜像实质有变化的只有很小的一部分,在更新升级时候也只会从镜像仓库拉取很小的文件,所以速度很快。 应用资源调度:资源(计算/存储/网络)都是以应用为中心的,中心体现在资源分配是按照应用粒度分配资源、资源随应用迁移。 基于上述容器技术特点,可以推导出容器技术的3大使用场景:CI/CD、提升资源利用率、弹性伸缩。这3个使用场景自然推导出通用的商业层面收益:CI/CD提升研发效率、提升资源利用率降低成本、按需弹性伸缩在体验与成本之间达成平衡。 当然,除了商业目标之外,可能还有其他一些考虑因素,如基于容器技术实现计算任务调度平台、保持团队技术先进性等。 CI/CD提升研发效率 为什么容器技术适合CI/CD CI/CD是DevOps的关键组成部分,DevOps是一套软件工程的流程,用于持续提升软件开发效率与软件交付质量。DevOps流程来源于制造业的精益生产理念,在这个领域的领头羊是丰田公司,《丰田套路》这本书总结丰田公司如何通过PDCA(Plan-Do-Check-Act)方法实施持续改进。PDCA通常也称为PDCA循环,PDCA实施过程简要描述为:确定目标状态、分析当前状态、找出与目标状态的差距、制定实施计划、实施并总结、开始下一个PDCA过程。 DevOps基本也是这么一个PDCA流程循环,很容易认知到PDCA过程中效率是关键,同一时间段内,实施更多数量的PDCA过程,收益越高。在软件开发领域的DevOps流程中,各种等待(等待编译、等待打包、等待部署等)、各种中断(部署失败、机器故障)是影响DevOps流程效率的重要因素。 容器技术出来之后,将容器技术应用到DevOps场景下,可以从技术手段消除DevOps流程中的部分等待与中断,从而大幅度提升DevOps流程中CI/CD的效率。 容器的OCI标准定义了容器镜像规范,容器镜像包与传统的压缩包(zip/tgz等)相比有两个关键区别点:1)分层存储;2)打包即部署。 分层存储可以极大减少镜像更新时候拉取镜像包的时间,通常应用程序更新升级都只是更新业务层(如Java程序的jar包),而镜像中的操作系统Lib层、运行时(如Jre)层等文件不会频繁更新。因此新版本镜像实质有变化的只有很小的一部分,在更新升级时候也只会从镜像仓库拉取很小的文件,所以速度很快。 打包即部署是指在容器镜像制作过程包含了传统软件包部署的过程(安装依赖的操作系统库或工具、创建用户、创建运行目录、解压、设置文件权限等等),这么做的好处是把应用及其依赖封装到了一个相对封闭的环境,减少了应用对外部环境的依赖,增强了应用在各种不同环境下的行为一致性,同时也减少了应用部署时间。 基于容器镜像的这些优势,容器镜像用到CI/CD场景下,可以减少CI/CD过程中的等待时间,减少因环境差异而导致的部署中断,从而提升CI/CD的效率,提升整体研发效率。 CI/CD的关键诉求与挑战 快 开发人员本地开发调试完成后,提交代码,执行构建与部署,等待部署完成后验证功能。这个等待的过程尽可能短,否则开发人员工作容易被打断,造成后果就是效率降低。如果提交代码后几秒钟就能够完成部署,那么开发人员几乎不用等待,工作也不会被打断;如果需要好几分钟或十几分钟,那么可以想象,这十几分钟就是浪费了,这时候很容易做点别的事情,那么思路又被打断了。 所以构建CI/CD环境时候,快是第一个需要考虑的因素。要达到快,除了有足够的机器资源免除排队等待,引入并行编译技术也是常用做法,如Maven3支持多核并行构建。 自定义流程 不同行业存在不同的行业规范、监管要求,各个企业有一套内部质量规范,这些要求都对软件交付流程有定制需求,如要求使用商用的代码扫描工具做安全扫描,如构建结果与企业内部通信系统对接发送消息。 在团队协同方面,不同的公司,对DevOps流程在不同团队之间分工有差异,典型的有开发者负责代码编写构建出构建物(如jar包),而部署模板、配置由运维人员负责;有的企业开发人员负责构建并部署到测试环境;有的企业开发人员直接可以部署到生产环境。这些不同的场景,对CI/CD的流程、权限管控都有定制需求。 提升资源利用率 OCI标准包含容器镜像标准与容器运行时标准两部分,容器运行时标准聚焦在定义如何将镜像包从镜像仓库拉取到本地并更新、如何隔离运行时资源这些方面。得益于分层存储与打包即部署的特性,容器镜像从到镜像仓库拉取到本地运行速度非常快(通常小于30秒,依赖镜像本身大小等因素),基于此可以实现按需分配容器运行时资源(cpu与内存),并限定单个容器资源用量;然后根据容器进程资源使用率设定弹性伸缩规则,实现自动的弹性伸缩。 这种方式相对于传统的按峰值配置资源方式,可以提升资源利用率。 按需弹性伸缩在体验与成本之间达成平衡 联动弹性伸缩 应用运行到容器,按需分配资源之后,理想情况下,Kubernetes的池子里没有空闲的资源。这时候扩容应用实例数,新扩容的实例会因资源不足调度失败。这时候需要资源池能自动扩容,加入新的虚拟机,调度新扩容的应用。 由于应用对资源的配比与Flavor有要求,因此新加入的虚拟机,应当是与应用所需要的资源配比与Flavor一致的。缩容也是类似。 弹性伸缩还有一个诉求点是“平滑”,对业务做到不感知,也称为“优雅”扩容/缩容。 请求风暴 上面提到的弹性伸缩一般是有计划或缓慢增压的场景,存在另外一种无法预期的请求风暴场景,这种场景的特征是无法预测、突然请求量增大数倍或数十倍、持续时间短。典型的例子如行情交易系统,当行情突变的时候,用户访问量徒增,持续几十分钟或一个小时。 这种场景的弹性诉求,要求短时间内能将资源池扩大数倍,关键是速度要快(秒级),否则会来不及扩容,系统已经被冲垮(如果无限流的话)。 目前基于 Virtual Kubelet 与云厂家的 Serverless 容器,理论上可以提供应对请求风暴的方案。不过在具体实施时候,需要考虑传统托管式Kubernetes容器管理平台与Serverless容器之间互通的问题,需要基于具体厂家提供的能力来评估。 基于容器技术实现计算调度平台 计算(大数据/AI训练等)场景的特征是短时间内需要大量算力,算完即释放。容器的环境一致性以及调度便利性适合这种场景。 技术选型 容器技术是属于基础设施范围,但是与传统虚拟化技术(Xen/KVM)比较,容器技术是应用虚拟化,不是纯粹的资源虚拟化,与传统虚拟化存在差异。在容器技术选型时候,需要结合当前团队在应用管理与资源管理的现状,对照容器技术与虚拟化技术的差异,选择最合适的容器技术栈。 什么是容器技术 (1)容器是一种轻量化的应用虚拟化技术。 在讨论具体的容器技术栈的时候,先介绍目前几种常用的应用虚拟化技术,当前有3种主流的应用虚拟化技术: LXC,MicroVM,UniKernel(LibOS)。 LXC: Linux Container,通过 Linux的 namespace/cgroups/chroot 等技术隔离进程资源,目前应用最广的docker就是基于LXC实现应用虚拟化的。 MicroVM: MicroVM 介于 传统的VM 与 LXC之间,隔离性比LXC好,但是比传统的VM要轻量,轻量体现在体积小(几M到几十M)、启动快(小于1s)。 AWS Firecracker 就是一种MicroVM的实现,用于AWS的Serverless计算领域,Serverless要求启动快,租户之间隔离性好。 UniKernel: 是一种专用的(特定编程语言技术栈专用)、单地址空间、使用 library OS 构建出来的镜像。UniKernel要解决的问题是减少应用软件的技术栈层次,现代软件层次太多导致越来越臃肿:硬件+HostOS+虚拟化模拟+GuestOS+APP。UniKernel目标是:硬件+HostOS+虚拟化模拟+APP-with-libos。 三种技术对比表: 开销 体积 启动速度 隔离/安全 生态 LXC 低(几乎为0) 小 快(等同进程启动) 差(内核共享) 好 MicroVM 高 大 慢(小于1s) 好 中(Kata项目) UniKernel 中 中 中 好 差 根据上述对比来看,LXC是应用虚拟化首选的技术,如果LXC无法满足隔离性要,则可以考虑MicroVM这种技术。当前社区已经在着手融合LXC与MicroVM这两种技术,从应用打包/发布调度/运行层面统一规范,Kubernetes集成Kata支持混合应用调度特性可以了解一下。 UniKernel 在应用生态方面相对比较落后,目前在追赶中,目前通过 linuxkit 工具可以在UniKernel应用镜像中使用docker镜像。这种方式笔者还未验证过,另外docker镜像运行起来之后,如何监控目前还未知。 从上述三种应用虚拟化技术对比,可以得出结论: (2)容器技术与传统虚拟化技术不断融合中。 再从规范视角来看容器技术,可以将容器技术定义为: (3)容器=OCI+CRI+辅助工具。 OCI规范包含两部分,镜像规范与运行时规范。简要的说,要实现一个OCI的规范,需要能够下载镜像并解压镜像到文件系统上组成成一个文件目录结构,运行时工具能够理解这个目录结构并基于此目录结构管理(创建/启动/停止/删除)进程。 容器(container)的技术构成就是实现OCI规范的技术集合。 对于不同的操作系统(Linux/Windows),OCI规范的实现技术不同,当前docker的实现,支持Windows与Linux与MacOS操作系统。当前使用最广的是Linux系统,OCI的实现,在Linux上组成容器的主要技术: chroot: 通过分层文件系统堆叠出容器进程的rootfs,然后通过chroot设置容器进程的根文件系统为堆叠出的rootfs。 cgroups: 通过cgroups技术隔离容器进程的cpu/内存资源。 namesapce: 通过pid, uts, mount, network, user namesapce 分别隔离容器进程的进程ID,时间,文件系统挂载,网络,用户资源。 网络虚拟化: 容器进程被放置到独立的网络命名空间,通过Linux网络虚拟化veth, macvlan, bridge等技术连接主机网络与容器虚拟网络。 存储驱动: 本地文件系统,使用容器镜像分层文件堆叠的各种实现驱动,当前推荐的是overlay2。 广义的容器还包含容器编排,即当下很火热的Kubernetes。Kubernetes为了把控容器调度的生态,发布了CRI规范,通过CRI规范解耦Kubelet与容器,只要实现了CRI接口,都可以与Kubelet交互,从而被Kubernetes调度。OCI规范的容器实现与CRI标准接口对接的实现是CRI-O。 辅助工具用户构建镜像,验证镜像签名,管理存储卷等。 容器定义 容器是一种轻量化的应用虚拟化技术。 容器=OCI+CRI+辅助工具。 容器技术与传统虚拟化技术不断融合中。 什么是容器编排与调度 选择了应用虚拟化技术之后,还需要应用调度编排,当前Kubernetes是容器领域内编排的事实标准,不管使用何种应用虚拟化技术,都已经纳入到了Kubernetes治理框架中。 Kubernetes 通过 CRI 接口规范,将应用编排与应用虚拟化实现解耦:不管使用何种应用虚拟化技术(LXC, MicroVM, LibOS),都能够通过Kubernetes统一编排。 当前使用最多的是docker,其次是cri-o。docker与crio结合kata-runtime都能够支持多种应用虚拟化技术混合编排的场景,如LXC与MicroVM混合编排。 docker(now): Moby 公司贡献的 docker 相关部件,当前主流使用的模式。 docker(daemon) 提供对外访问的API与CLI(docker client) containerd 提供与 kubelet 对接的 CRI 接口实现 shim负责将Pod桥接到Host namespace。 cri-o: 由 RedHat/Intel/SUSE/IBM/Hyper 公司贡献的实现了CRI接口的符合OCI规范的运行时,当前包括 runc 与 kata-runtime ,也就是说使用 cir-o 可以同时运行LXC容器与MicroVM容器,具体在Kata介绍中有详细说明。 CRI-O: 实现了CRI接口的进程,与 kubelet 交互 crictl: 类似 docker 的命令行工具 conmon: Pod监控进程 other cri runtimes: 其他的一些cri实现,目前没有大规模应用到生产环境。 容器与传统虚拟化差异 容器(container)的技术构成 前面主要讲到的是容器与编排,包括CRI接口的各种实现,我们把容器领域的规范归纳为南向与北向两部分,CRI属于北向接口规范,对接编排系统,OCI就属于南向接口规范,实现应用虚拟化。 简单来讲,可以这么定义容器: 容器(container) ~= 应用打包(build) + 应用分发(ship) + 应用运行/资源隔离(run)。 build-ship-run 的内容都被定义到了OCI规范中,因此也可以这么定义容器: 容器(container) == OCI规范 OCI规范包含两部分,镜像规范与运行时规范。简要的说,要实现一个OCI的规范,需要能够下载镜像并解压镜像到文件系统上组成成一个文件目录结构,运行时工具能够理解这个目录结构并基于此目录结构管理(创建/启动/停止/删除)进程。 容器(container)的技术构成就是实现OCI规范的技术集合。 对于不同的操作系统(Linux/Windows),OCI规范的实现技术不同,当前docker的实现,支持Windows与Linux与MacOS操作系统。当前使用最广的是Linux系统,OCI的实现,在Linux上组成容器的主要技术: chroot: 通过分层文件系统堆叠出容器进程的rootfs,然后通过chroot设置容器进程的根文件系统为堆叠出的rootfs。 cgroups: 通过cgroups技术隔离容器进程的cpu/内存资源。 namesapce: 通过pid, uts, mount, network, user namesapce 分别隔离容器进程的进程ID,时间,文件系统挂载,网络,用户资源。 网络虚拟化: 容器进程被放置到独立的网络命名空间,通过Linux网络虚拟化veth, macvlan, bridge等技术连接主机网络与容器虚拟网络。 存储驱动: 本地文件系统,使用容器镜像分层文件堆叠的各种实现驱动,当前推荐的是overlay2。 广义的容器还包含容器编排,即当下很火热的Kubernetes。Kubernetes为了把控容器调度的生态,发布了CRI规范,通过CRI规范解耦Kubelet与容器,只要实现了CRI接口,都可以与Kubelet交互,从而被Kubernetes调度。OCI规范的容器实现与CRI标准接口对接的实现是CRI-O。 容器与虚拟机差异对比 容器与虚拟机的差异可以总结为2点:应用打包与分发的差异,应用资源隔离的差异。当然,导致这两点差异的根基是容器是以应用为中心来设计的,而虚拟化是以资源为中心来设计的,本文对比容器与虚拟机的差异,更多的是站在应用视角来对比。 从3个方面对比差异:资源隔离,应用打包与分发,延伸的日志/监控/DFX差异。 1.资源隔离 隔离机制差异 容器 虚拟化 mem/cpu cgroup, 使用时候设定 require 与 limit 值 QEMU, KVM network Linux网络虚拟化技术(veth,tap,bridge,macvlan,ipvlan), 跨虚拟机或出公网访问:SNAT/DNAT, service转发:iptables/ipvs, SR-IOV Linux网络虚拟化技术(veth,tap,bridge,macvlan,ipvlan), QEMU, SR-IOV storage 本地存储: 容器存储驱动 本地存储:virtio-blk 差异引入问题与实践建议 应用程序未适配 cgroup 的内存隔离导致问题: 典型的是 JVM 虚拟机,在 JVM 启动时候会根据系统内存自动设置 MaxHeapSize 值,通常是系统内存的1/4,但是 JVM 并未考虑 cgroup 场景,读系统内存时候任然读取主机的内存来设置 MaxHeapSize,这样会导致内存超过 cgroup 限制从而导致进程被 kill 。问题详细阐述与解决建议参考Java inside docker: What you must know to not FAIL。 多次网络虚拟化问题: 如果在虚拟机内使用容器,会多一层网络虚拟化,并加入了SNAT/DNAT技术, iptables/ipvs技术,对网络吞吐量与时延都有影响(具体依赖容器网络方案),对问题定位复杂度变高,同时还需要注意网络内核参数调优。 典型的网络调优参数有:转发表大小 /proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_max 使用iptables 作为service转发实现的时候,在转发规则较多的时候,iptables更新由于需要全量更新导致非常耗时,建议使用ipvs。详细参考[华为云在 K8S 大规模场景下的 Service 性能优化实践](https://zhuanlan.zhihu.com/p/37230013)。 容器IP地址频繁变化不固定,周边系统需要协调适配,包括基于IP地址的白名单或防火墙控制策略需要调整,CMDB记录的应用IP地址需要适配动态IP或者使用服务名替代IP地址。 存储驱动带来的性能损耗: 容器本地文件系统是通过联合文件系统方式堆叠出来的,当前主推与默认提供的是overlay2驱动,这种模式应用写本地文件系统文件或修改已有文件,使用Copy-On-Write方式,也就是会先拷贝源文件到可写层然后修改,如果这种操作非常频繁,建议使用 volume 方式。 2.应用打包与分发 应用打包/分发/调度差异 容器 虚拟化 打包 打包既部署 一般不会把应用程序与虚拟机打包在一起,通过部署系统部署应用 分发 使用镜像仓库存储与分发 使用文件存储 调度运行 使用K8S亲和/反亲和调度策略 使用部署系统的调度能力 差异引入问题与实践建议 部署提前到构建阶段,应用需要支持动态配置与静态程序分离;如果在传统部署脚本中依赖外部动态配置,这部分需要做一些调整。 打包格式发生变化,制作容器镜像需要注意安全/效率因素,可参考Dockerfile最佳实践 容器镜像存储与分发是按layer来组织的,镜像在传输过程中放篡改的方式是传统软件包有差异。 3.监控/日志/DFX 差异 容器 虚拟化 监控 cpu/mem的资源上限是cgroup定义的;containerd/shim/docker-daemon等进程的监控 传统进程监控 日志采集 stdout/stderr日志采集方式变化;日志持久化需要挂载到volume;进程会被随机调度到其他节点导致日志需要实时采集否则分散很难定位 传统日志采集 问题定位 进程down之后自动拉起会导致问题定位现场丢失;无法停止进程来定位问题因为停止即删除实例 传统问题定位手段 差异引入问题实践与建议 使用成熟的监控工具,运行在docker中的应用使用cadvisor+prometheus实现采集与警报,cadvisor中预置了常用的监控指标项 对于docker管理进程(containerd/shim/docker-daemon)也需要一并监控 使用成熟的日志采集工具,如果已有日志采集Agent,则可以考虑将日志文件挂载到volume后由Agent采集;需要注意的是stderr/stdout输出也要一并采集 如果希望容器内应用进程退出后保留现场定位问题,则可以将Pod的restartPolicy设置为never,进程退出后进程文件都还保留着(/var/lib/docker/containers)。但是这么做的话需要进程没有及时恢复,会影响业务,需要自己实现进程重拉起。 团队配合 与周边的开发团队、架构团队、测试团队、运维团队评审并交流方案,与周边团队达成一致。 落地策略与注意事项 逐步演进过程中网络互通 根据当前已经存在的基础实施情况,选择容器化落地策略。通常使用逐步演进的方式,由于容器化引入了独立的网络namespace导致容器与传统虚拟机进程网络隔离,逐步演进过程中如何打通隔离的网络是最大的挑战。 分两种场景讨论: 不同服务集群之间使用VIP模式互通: 这种模式相对简单,基于VIP做灰度发布。 不同服务集群之间使用微服务点对点模式互通(SpringCloud/ServiceComb/Dubbo都是这一类): 这种模式相对复杂,在逐步容器化过程中,要求容器网络与传统虚拟机网络能够互通(难点是在虚拟机进程内能够直接访问到容器网络的IP地址),当前解决这个问题有几种方法。 自建Kubernetes场景,可使用开源的kube-router,kube-router 使用BGP协议实现容器网络与传统虚拟机网络之间互通,要求网络交换机支持BGP协议。 使用云厂商托管Kubernetes场景,选择云厂商提供的VPC-Router互通的网络插件,如阿里云的Terway网络插件, 华为云的Underlay网络模式。 选择物理机还是虚拟机 选择物理机运行容器还是虚拟机运行容器,需要结合基础设施与业务隔离性要求综合考虑。分两种场景:自建IDC、租用公有云。 自建IDC: 理想情况是使用物理机组成一个大集群,根据业务诉求,对资源保障与安全性要求高的应用,使用MicorVM方式隔离;普通应用使用LXC方式隔离。所有物理机在一个大集群内,方便削峰填谷提升资源利用率。 租用公有云:当前公有云厂家提供的裸金属服务价格较贵且只能包周期,使用裸金属性价比并不高,使用虚拟机更合适。 集群规模与划分 选择集群时候,是多个应用共用一个大集群,还是按应用分组分成多个小集群呢?我们把节点规模数量>=1000的定义为大集群,节点数<1000的定义为小集群。 大集群的优点是资源池共享容器,方便资源调度(削峰填谷);缺点是随着节点数量与负载数量的增多,会引入管理性能问题(需要量化): DNS 解析表变大,增加/删除 Service 或 增加/删除 Endpoint 导致DNS表刷新慢 K8S Service 转发表变大,导致工作负载增加/删除刷新iptables/ipvs记录变慢 etcd 存储空间变大,如果加上ConfigMap,可能导致 etcd 访问时延增加 小集群的优点是不会有管理性能问题,缺点是会导致资源碎片化,不容易共享。共享分两种情况: 应用之间削峰填谷:目前无法实现 计算任务与应用之间削峰填谷:由于计算任务是短时任务,可以通过上层的任务调度软件,在多个集群之间分发计算任务,从而达到集群之间资源共享的目的。 选择集群规模的时候,可以参考上述分析,结合实际情况选择适合的集群划分。 Helm? Helm是为了解决K8S管理对象散碎的问题,在K8S中并没有"应用"的概念,只有一个个散的对象(Deployment, ConfigMap, Service, etc),而一个"应用"是多个对象组合起来的,且这些对象之间还可能存在一定的版本配套关系。 Helm 通过将K8S多个对象打包为一个包并标注版本号形成一个"应用",通过 Helm 管理进程部署/升级这个"应用"。这种方式解决了一些问题(应用分发更方便)同时也引入了一些问题(引入Helm增加应用发布/管理复杂度、在K8S修改了对象后如何同步到Helm)。对于是否需要使用Helm,建议如下: 在自运维模式下不使用Helm: 自运维模式下,很多场景是开发团队交付一个运行包,运维团队负责部署与配置下发,内部通过兼容性或软件包与配置版本配套清单、管理软件包与配置的配套关系。 在交付软件包模式下使用Helm: 交付软件包模式下,Helm 这种把散碎组件组装为一个应用的模式比较适合,使用Helm实现软件包分发/部署/升级场比较简单。 Reference DOCKER vs LXC vs VIRTUAL MACHINES Cgroup与LXC简介 Introducing Container Runtime Interface (CRI) in Kubernetes frakti rkt appc-spec OCI 和 runc:容器标准化和 docker Linux 容器技术史话:从 chroot 到未来 Linux Namespace和Cgroup Java inside docker: What you must know to not FAIL QEMU,KVM及QEMU-KVM介绍 kvm libvirt qemu实践系列(一)-kvm介绍 KVM 介绍(4):I/O 设备直接分配和 SR-IOV [KVM PCI/PCIe Pass-Through SR-IOV] prometheus-book 到底什么是Unikernel? The Rise and Fall of the Operating System The Design and Implementation of the Anykernel and Rump Kernels UniKernel Unikernel:从不入门到入门 OSv 京东如何打造K8s全球最大集群支撑万亿电商交易 Cloud Native App Hub 更多云最佳实践 https://best.practices.cloud 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/sinat_33155975/article/details/118013855。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-09-17 15:03:28
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