嘉宾 | 徐鑫 整理 | 姜君泽
出品 | CSDN云原生
技术是不断发展的，云原生技术也是一个不断更新迭代的过程，面对云原生迭代过程中所带来的变化与挑战，工程师应该如何同云原生一起成长呢？
(资料图片仅供参考)
2022年7月26日，在CSDN云原生Meetup·广州站上，火山引擎服务端架构师徐鑫结合自身情况带来了分享。
什么是云原生
云原生不只是一系列技术的组合，而是一套适用于云计算时代的IT架构与方法论，包括容器化、微服务、DevOps、持续交付、声明式API、自动化等主题。它的核心是通过优化应用的架构设计、开发流程和部署、运维方式，让云计算的弹性、灵活、自动化优势得到充分的发挥，让工程管理和基础设施管理变得更加高效和自治，从而帮助管理者将精力集中到业务创新之中。
云原生旨在帮助企业在各种环境去构建、运行可伸缩的应用，帮助工程师搭建弹性、易于管理、可观测且内部松耦合的系统，让工程师用更少的精力Cover更大、更频繁的变更。
云原生技术使企业能够在现代动态环境（如公共云、私有云和混合云）中构建和运行可扩展的应用程序，容器、服务网格、微服务、不可变的基础设施和声明式的API就是这种方法的典范。这些技术能够使松散耦合的系统具有弹性、可管理和可观察性，通过与自动化相结合，让工程师能够以最小的工作量频繁地、可预测地做出影响巨大的改变。
云原生带来的变化
DevOps（简易）
下图是传统的在本地部署文件的方式：用户直接与本地建立连接，打包文件拷贝到生产环境中。
虽然这样的部署方法涉及组件少、学习成本低，但也存在诸多问题：
当程序报错或用户反馈问题时，程序几乎不可观测，若想观测程序各节点的实现情况，需要人工在对应的SDK上埋点；
部署环境对特定组件具有强依赖性，如实现音频、视频时，需要使用解析二进制的特定组件；
部分构建部署需依靠人工，如将文件搬运到云服务上。
DevOps（高度云原生）
高度云原生化后的文件部署流程如上图所示，研发人员有自己的VCS系统，通过系统将自定义的脚本流程触发到CI/CD系统中进行打包，产生ReleaseHub。ReleaseHub用于存储不同脚本的版本，并放到容器的镜像Hub中。如果脚本通过自动化测试，那就可以部署到容器平台中，实现全自动化。相比于传统部署方案的优势在于：
构建、质量检测、打包、扩缩容等全自动化；
程序发布有可观测指标与告警；
构建产物版本化，随时回滚。
但在这个过程里，任何一个系统在开发时都允许众多开发人员同时参与进来，这会使得学习成本、维护成本及部署成本都非常高。
请求链路（简易）
传统请求通过LB/Gateway，来区别内部和外部边界网络，涉及组件少，学习成本低。
但这样的单体架构存在诸多劣势：
任意功能（业务or通用）发布变更会导致整个单体服务发布；
缺少流量治理能力，灰度、蓝绿部署等实施困难；
没有数据库中间件，一些通用能力（分库分表、数据分流等）只能耦合到服务中。
请求链路（高度云原生）
高度云原生化后的请求链路过程如上图所示，用户发出请求首先通过边缘节点和中继节点进行动态加速，再通过LB进入到内部。随后业务网关提供功能需求，进而通过Mesh进行资源和服务编排到微服务中，最后访问DB。云原生化后的链路请求过程有以下优点：
完善的流量治理能力，可以很好地支持灰度发布、蓝绿部署、单元化等；
微服务使得系统具备局部发布的能力，降低风险、提升效率；
数据库中间件可以为业务降低心智负担。
其缺点依旧是学习成本、维护成本、部署成本颇高，需要研发人员进一步的去学习。
云原生带来的挑战
虽然转型云原生体系能够解决大量问题，但也带来了挑战，其中，访问服务失败和传输速度慢是两类最常见的问题。
恶意攻击、配置不当、资源竞争会造成访问服务失败。
恶意攻击
容器本身遭受攻击，FD耗尽；
宿主机其他服务遭受攻击，Conntrack被写满，IPVS无法正常工作。
配置不当
内核的连接队列太小，在高并发情况下，Sync包被丢弃；
进程可用FD数配置太少，无法打开新的FD进行请求；
配置了tcp_recycle且链路中存在NAT。
资源竞争
宿主机带宽被其他服务消耗完；
宿主机软中断的CPU被打满；
数据包数量过大时，网络质量也会下降很快。
传输速度过慢的情形一般由资源竞争、组件瓶颈、配置不当而导致。
资源竞争
带宽小或与其他用户有竞争；
端到端延迟过大。
组件瓶颈
例如，一些组件默认会将请求写入内存和本地磁盘，再转发到后端；
本身存在缺陷，传输速度过快时，内存释放不及时导致OOM；
读写Buffer共用一块，导致锁竞争剧烈。
配置不当
读写缓冲区设置过小和BDP不匹配。
如何同云原生一起成长
保持好奇
具有钻研精神，深挖问题根因，了解社区热点项目背景、目标及解决方式，不着急给出方案，多对比社区项目的实现方法。
乐于分享
多与他人交流，分享对技术的见解，及时将有价值的东西沉淀为文档。
独立思考
不人云亦云，不套用他人意见作为自己的见解，多实践、验证并总结经验，在保持独立思考的同时也要认真聆听。
本篇文章整理来自@姜君泽，由CSDN修订完成 。
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