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K8s Ingress Provider 为什么选择 MSE 云原生网关?

发布时间:2022-01-25 点击数:192
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K8s Ingress 简介

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K8s 集群内的网络与外部是隔离的,即在 K8s 集群外部无法直接访问集群内部的服务,如何让将 K8s 集群内部的服务提供给外部用户呢?K8s 社区有三种方案:NodePort、LoadBalancer、Ingress,下图是对这三种方案的对比:NodePort、LoadBalancer、Ingress

通过对比可以看到 Ingress 是更适合业务使用的一种方式,可以基于其做更复杂的二次路由分发,这也是目前用户主流的选择。


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K8s Ingress 现状

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套用一句流行语:理想是丰满的、现实是骨感的,这句话放在 K8s Ingress 也同样适用,K8s 希望通过 Ingress 来标准化集群入口流量的规则定义,但实际业务落地时需要的功能点要远比 Ingress 提供的多,为了满足业务诉求,各 Ingress Provider 也各出招数,总的来说解法分成两类:使用 annotations 扩展与使用新的 CRD。下面使用图示来说明:

Ingress Provider

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K8s Ingress Provider 的发展趋势

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Ingress Provider 的百花齐放,站在用户角度各有利弊,好处是用户的可选项很多,而坏处也恰恰是选择太多,我们如何去选择一个适合自身业务的 Ingress Provider 呢?不妨先看看权威 CNCF 的统计数据:

 CNCF 的统计数据

直观的可以看出对于占据 Ingress Provider 首位的 Nginx 是在预期之内的,细看之下虽 Nginx Ingress 仍占据榜首,但其增长有点乏力,甚至有下降的态势;反观 Envoy 已经从 2019 年的第三位攀升至 2020 的第二位,其使用率也从 2019 年的不足 20% 攀升至  2020 年的 37%,几乎成倍增长。
所谓透过现象看本质,为什么 Envoy 的增长这么快呢?总结起来有以下几点:
  1. Envoy 诞生在分布式微服务的大背景下,其配置热更新、HTTP3、Wasm 等特性非常贴合目前的使用场景,同时社区治理也非常健康,很多互联网大厂也深度参与其中。


  2. Envoy 即可用作 Ingress Provider,也是 ServiceMesh 中 sidecar 的事实领导者,使用同一种技术同时解决南北向与东西向流量调度也是用户选择 Envoy 的一大原因。


  3. Envoy 是达到生产级要求的,是经 Lyft 大规模验证过的。

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K8s Ingress Provider 的新选择 - 云原生网关

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在虚拟化时期的微服务架构下,业务通常采用流量网关 + 微服务网关的两层架构,流量网关负责南北向流量调度和安全防护,微服务网关负责东西向流量调度和服务治理,而在容器和 K8s 主导的云原生时代,Ingress 成为 K8s 生态的网关标准,赋予了网关新的使命,使得流量网关 + 微服务网关合二为一成为可能。


K8s Ingress Provider

MSE 发布的云原生网关在能力不打折的情况下,将两层网关变为一层,不仅可以节省 50% 的资源成本,还可以降低运维及使用成本。
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云原生网关的优势

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1 性能更强劲


在开始介绍前先抛个问题:Nginx Ingress 的性能与 Nginx 是等价的吗?带着这个疑问我们直接看压测数据对比:


:Nginx Ingress 的性能与 Nginx

有没有感觉很意外呢?说实话压测后包括我们自己也是有些意外

我们也查看了 Nginx Ingress 的实现以及社区反馈,由于其大量使用 Lua 脚本从而对性能带来了非常大的影响,K8s Nginx Ingress 社区也有具体的 issue:https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/issues/56582 功能更丰富


云原生网关作为流量网关与微服务网关的二合一,其功能上同时提供丰富的安全认证与服务治理能力,同时在性能上也做了内核调优以及接下来要发布的硬件加速功能,结合阿里内部两年的大促经验在高可用建设上也进一步做了扩展3 稳定更可靠


经过历年大促的验证,阿里内部积累了一套高可用保障方案,从研发时、运行时、变更时来控制风险提升稳定性,在每个阶段各自有手段去验证其高可用目标06

云原生网关即将上线的重磅功能

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1 TLS 硬件加速


目前 HTTPS 已经成为公网请求的主要使用方式,全部使用 HTTPS 后由于其要做 TLS 握手,相比HTTP势必性能上会有很大损耗,目前随着 CPU 性能的大幅提升,利用 CPU 的 SIMD 机制可以很好的加速 TLS 的性能,因此我们基于 Intel Ice Lake 处理器推出 TLS 硬件加速功能,通过压测验证启用 TLS 加速后 QPS 可以大幅提升2 内置 Waf


作为面向南北向的公网网关,使用 Waf 防护异常流量是很常规的需求,而且随着互联网环境变得越来越复杂,用户对防护的诉求是持续增强的,常规做法是将流量先接入 Waf 安全网关,过滤后再将流量转发给流量网关,最后到达微服务网关;云原生网关希望内置 Waf 模块直接对接阿里云的 Waf 云产品,使得用户的请求链接只经过云原生网关就可以同时完成 Waf 防护、流量分发、微服务治理,即提升链路 RT,也降低网关的运维复杂度


 Wasm 插件市场


Wasm 作为目前非常火热的技术之一,其最受追捧的原因在于其可以支持多语言编写 Wasm 程序,且 Wasm 提供了一个很好的沙箱环境来控制程序的执行环境,Istiod 与 Envoy 社区也已经对 Wasm 插件做了基础的支持,云原生网关希望在社区的基础上推出自己的插件市场,提升网关的可扩展性,方便用户自定义网关插件。我们也对现有的 wasm runtime 做了性能对比与测试,这些测试数据也会作为我们的开发依据


MSE - 云原生网关提供后付费和包年包月两类付费模式,支持杭州、上海、北京、深圳 、张家口、香港、新加坡、美国(弗吉尼亚)、美国(硅谷)、德国(法兰克福)10 个 region,并会逐步开放其他 region,云原生网关购买链接请联系站内客服