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企业级分布式应用服务 EDAS:在K8s环境中通过镜像部署多语言微服务应用

更新时间:Aug 24, 2023

随着Node.js、Go和Python等语言的快速发展,多语言微服务应用越来越多。EDAS能够通过服务网格支持在K8s集群部署多语言微服务应用,且提供应用托管和服务发现、链路追踪、负载均衡和应用监控等服务治理能力。本文介绍如何在EDAS的K8s集群中通过镜像部署多语言微服务应用。

前提条件

您的阿里云账号已同时开通EDAS和容器服务Kubernetes版:

背景信息

应用从最初的单体架构演变到目前的微服务架构,在带来便利的同时也大大增加了服务部署、运维的复杂度。而微服务本身可以是任意语言开发的,在部署多语言服务后,如何对多语言的微服务提供通用的链路追踪、服务发现、负载均衡等能力,一种做法是提供多语言的SDK,一种是服务网格。SDK对应用有侵入性,而服务网格在无侵入性的同时也能提供服务发现、负载均衡、链路追踪等能力,EDAS对多语言的支持正是采用的后者——服务网格。

服务网格是致力于解决服务间通讯的基础设施层。它负责在现代云原生应用程序的复杂服务拓扑中可靠地传递请求,通常是通过一组轻量级网络代理,与应用程序部署在一起来实现,而无需感知应用程序本身。

示例场景说明

示例应用BookInfo模仿在线书店的一个分类,显示一本书的信息。页面上会显示一本书的描述,书籍的细节(ISBN、页数等),以及关于这本书的一些评论。

BookInfo是一个异构应用,几个微服务应用是由不同的语言编写的。这些服务构成了一个有代表性的服务网格的例子:由多个服务、多个语言构成,并且Reviews服务具有多个版本。

图 1. 多语言服务架构EDAS示例场景的微服务架构

BookInfo应用包含四个单独的服务:

  • Productpage:为Python服务,会调用Details和Reviews两个服务,用来生成页面。同时,Productpage还包含登录和登出功能。

  • Details:为Ruby服务,包含了书籍的信息。

  • Reviews:为Java服务,包含了书籍相关的评论,还会调用Ratings服务。Reviews包含3个版本:

    • v1版本不会调用Ratings服务。

    • v2版本会调用Ratings服务,并使用1到5个黑色星形图标来显示评分信息。

    • v3版本会调用Ratings服务,并使用1到5个红色星形图标来显示评分信息。

  • Ratings:为Node.js服务,包含了由书籍评价组成的评级信息。

操作流程

您需在容器服务ACK控制台中创建K8s集群,并将该集群导入到EDAS,然后在导入的K8s集群中使用自定义镜像来部署多语言应用。

说明

ACK集群和ACK Serverless集群的操作流程类似, 本文以ACK集群为例来展示操作过程。

K8s集群中创建应用流程

步骤一:创建容器服务Kubernetes集群

登录容器服务Kubernetes版控制台,创建容器服务Kubernetes集群。具体操作,请参见快速创建Kubernetes托管版集群

如果创建Serverless Kubernetes集群,专有网络请选择自动创建(选择已有网络,创建完毕后请查看集群资源是否包含VPC和交换机资源),服务发现请选择PrivateZone,以便Serverless Kubernetes集群在导入EDAS后可以使用服务网格。具体操作,请参见创建ASK集群

步骤二:在EDAS控制台中导入容器服务K8s集群

在EDAS控制台导入容器服务K8s集群时,会默认安装应用防护(限流降级)组件(ack-ahas-sentinel-pilot)、ARMS监控组件(ack-arms-pilot)以及Prometheus监控组件(ack-arms-prometheus)。

  1. 登录EDAS控制台,在左侧导航栏,选择资源管理 > 容器服务K8s集群

  2. 在顶部菜单栏选择地域,然后单击同步容器服务Kubernetes集群

  3. 在导入的容器服务K8s集群的操作列,单击导入

  4. 导入预检对话框选,单击继续导入

  5. 导入Kubernetes集群对话框,从下拉列表中选择目标微服务空间,根据需要选择是否开启服务网格,然后单击导入

    当容器服务K8s集群状态显示为运行中,并且导入状态显示为导入成功时,表示容器服务K8s集群已成功导入到EDAS。

步骤三:添加链路追踪功能

EDAS控制台部署多语言应用采用的是基于Istio的服务网格链路追踪的监控方案。Istio代理虽能够自动发送Span信息,但应用程序仍然需要携带HTTP表头信息,以实现在发送Span信息时将Span信息正确地关联到单个跟踪中。

应用程序需要携带以下HTTP表头,并将其从传入请求传播到任意传出请求。

  • x-request-id

  • x-b3-traceid

  • x-b3-spanid

  • x-b3-parentspanid

  • x-b3-sampled

  • x-b3-flags

  • x-ot-span-context

此处仅介绍示例多语言应用中部分服务的应用程序中携带的HTTP表头信息。

以Python语言实现的Productpage服务的应用程序中携带的HTTP表头如下:

def getForwardHeaders(request):
    headers = {}

    # x-b3-*** headers can be populated using the opentracing span
    span = get_current_span()
    carrier = {}
    tracer.inject(
        span_context=span.context,
        format=Format.HTTP_HEADERS,
        carrier=carrier)

    headers.update(carrier)

    # ...

    incoming_headers = ['x-request-id']

    # ...

    for ihdr in incoming_headers:
        val = request.headers.get(ihdr)
        if val is not None:
            headers[ihdr] = val

    return headers

以Java语言实现的Reviews服务的应用程序中携带的HTTP表头如下:

@GET
@Path("/reviews/{productId}")
public Response bookReviewsById(@PathParam("productId") int productId,
                            @HeaderParam("end-user") String user,
                            @HeaderParam("x-request-id") String xreq,
                            @HeaderParam("x-b3-traceid") String xtraceid,
                            @HeaderParam("x-b3-spanid") String xspanid,
                            @HeaderParam("x-b3-parentspanid") String xparentspanid,
                            @HeaderParam("x-b3-sampled") String xsampled,
                            @HeaderParam("x-b3-flags") String xflags,
                            @HeaderParam("x-ot-span-context") String xotspan) {

  if (ratings_enabled) {
    JsonObject ratingsResponse = getRatings(Integer.toString(productId), user, xreq, xtraceid, xspanid, xparentspanid, xsampled, xflags, xotspan);
    // ...
  }
}

步骤四:在K8s集群中部署多语言应用

  1. 登录EDAS控制台

  2. 在左侧导航栏,单击应用管理 > 应用列表,在顶部菜单栏选择地域,并在页面上方选择微服务空间,然后在应用列表页面左上角,单击创建应用

  3. 应用基本信息页签,设置应用的集群类型和应用运行环境,然后单击下一步

    配置项

    描述

    集群类型

    选择Kubernetes集群

    应用运行环境

    托管应用类型区域,选择多语言Node.js、C++、Go…。系统会将应用运行环境默认选择为自定义,即使用自定义镜像部署应用。

  4. 应用配置页签,设置应用的环境信息、基本信息及镜像相关配置,设置完成后单击下一步

    配置项

    描述

    微服务空间

    选择您导入的K8s集群所在的微服务空间,如果您未创建微服务空间或不做选择,将选择默认微服务空间。

    如果您没有创建微服务空间,或者需要创建新的微服务空间,您可以直接单击创建微服务空间,创建一个全新的微服务空间。具体操作,请参见使用控制台管理微服务空间

    集群

    在下拉列表中选择目标K8s集群。

    如果您选择的K8s集群未导入到EDAS,请选中该集群在EDAS初次使用,勾选后,将会在应用创建时将该集群导入EDAS,因此会产生一定耗时。并确认是否开启服务网格。

    说明

    集群导入的微服务空间可以不是应用所属微服务空间。

    如果需要监控和治理多语言应用,请单击立即开启,开启服务网格。

    K8s Namespace

    K8s Namespace通过将系统内部的对象分配到不同的Namespace中,形成逻辑上分组的不同项目、小组或用户组,便于不同的分组在共享使用整个集群的资源的同时还能被分别管理。

    • default:没有其他命名空间的对象的默认命名空间。

    • kube-system:系统创建的对象的命名空间。

    • kube-public:此命名空间是自动创建的,并且可供所有用户(包括未经过身份验证的用户)读取。

    此处以选择default为例。

    如果您需要自定义创建K8s Namespace,请单击创建K8s Namespace并设置K8s Namespace名称。名称设置要求只能包含数字、小写字母和短划线(-),且首尾只能是字母或数字,长度为1~63个字符。

    应用名称

    输入应用名称,必须以字母开头,允许数字、字母、短划线(-)组合。最多支持输入36个字符。

    应用描述

    输入应用描述 ,最大长度为128个字符。

    版本

    可在右侧单击生成版本号来生成版本,也可按照页面提示自定义版本号。

    镜像类型

    本文以选择Demo镜像为例,然后选择镜像edas-demo-project/provider并设置镜像版本来完成部署。

    Pod总数

    设置该应用要部署的Pod个数。

    单Pod资源配额

    设置单个Pod的CPU和内存,如果您需要限额,请填写具体的数字,使用默认值0则代表不限额。

  5. 应用高级设置页面设置相关配置项,然后单击创建应用

    1. 配置服务网格。

      配置项

      描述

      协议

      在下拉列表选择协支持的协议。

      服务名

      请输入应用提供的服务名,要和应用代码中的服务名一致,以保证服务能成功注册和被调用。

      服务端口

      请输入应用提供的服务端口,要和应用代码中的服务端口一致,以保证服务能成功注册和被调用。

    2. 可选:配置以下高级设置。

  6. 完成设置后单击创建应用,然后在应用创建完成页签单击确定创建应用

    应用创建可能需要几分钟,创建过程中,可以在页面上方单击查看详情,跳转到应用的变更记录页面查看部署进度及相关日志。创建完成后,返回应用总览页面查看实例Pod的运行状态若为运行中则说明应用发布成功,单击Pod的运行状态可以查看应用实例的工作负载容器组(Pod)启动命令等高级配置信息。

  7. 重复执行上述步骤,部署客户端应用。

    说明

    步骤4镜像类型配置项中选择edas-demo-project/consumer镜像来完成部署。

结果验证

服务部署完成后,访问主服务,页面上会显示一本书的描述,书籍的细节(ISBN、页数等),以及关于这本书的一些评论。同时还能进行登录、登出操作。

  1. 应用总览页面的访问方式配置区域单击负载均衡(公网)右侧的图标。

  2. 负载均衡(公网)对话框设置SLB和监听参数,然后单击确认

    1. 选择SLB右侧的下拉列表中选择新建SLB

      如果您有SLB实例,可以在列表中选择已有的SLB实例。

    2. 选择协议,然后在协议右侧单击添加新的监听,然后将SLB端口和容器端口分别设置为8018082

      说明

      如果您选择了HTTPS协议,则还需要选择SSL证书

      添加公网SLB大概需要30秒。添加完成后,访问方式配置区域的负载均衡(公网)右侧会显示公网SLB的地址,格式为SLB实例IP:端口

  3. 复制公网SLB地址,在浏览器中粘贴该公网地址进入到示例应用(在线书店)首页。

    访问客户端应用
  4. 在客户端应用首页单击Normal user或者Test user

  5. 在页面顶部单击Sign in,输入User NamePassword,然后单击Sign in登录示例应用。

    本示例的User NamePassword均为adminSign in

    在该示例多语言应用里,您可看到书籍的详细信息和相关评论。书籍的详细信息和书评

应用监控

示例多语言应用部署完成后,您可以查看应用的健康状况关键指标,包括请求总量、平均响应时间等总体指标,应用所提供的服务、所依赖的服务的相关指标;以及CPU使用量、内存使用量等系统信息。

  1. 登录EDAS控制台

  2. 在左侧导航栏,单击应用管理 > 应用列表,在顶部菜单栏选择地域,并在页面上方选择微服务空间,然后在应用列表页面单击具体的应用名称。

  3. 查看应用的健康状况指标。

    1. 在左侧导航栏单击应用总览

    2. 应用总览页面右侧区域单击概览分析页签。

      您可在概览分析页签查看该应用的请求总量、平均响应时间等总体指标和应用所提供的服务、所依赖的服务的相关指标。更多信息,请参见概览分析

    3. 应用总览页面右侧区域单击拓扑图页签。

      您可在拓扑图页签查看上下级组件及调用关系,以及请求数、响应时间和错误率等指标。更多信息,请参见应用拓扑

  4. 查看应用的系统使用量情况。

    1. 在左侧导航栏选择监控 > Prometheus

    2. Prometheus页面左上角选择目标namespacePod,然后在右上角选择目标时间段。

      您可在该页面查看该应用的Pod IP地址、Pod状态、Pod容器,以及Pod CPU使用率、Pod内存使用率等系统信息。更多信息,请参见大盘列表Prometheus监控-系统信息

常见问题

怎么查看应用变更的出错日志?

在进行应用部署的时候,如果镜像构建失败,可以在变更记录页面查看日志,请参见查看应用变更

EDAS多语言应用交流群

如果您在部署EDAS多语言微服务应用过程中有任何疑问或建议,请使用钉钉搜索钉钉群号23307994加入钉钉群进行反馈。