网易严选的网关架构演进之路

摘要:北京时间20200923关于【网易严选的网关架构演进之路】的具体情况和说明,让www.xn.sc.cn新闻频道以图文形式为您慢慢道来。

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作者|杨文超

策划|田晓旭

严选自2016年诞生以来,不论从业务、技术还是体量,每年都在飞速发展。而作为严选对外服务的总入口,网关承接了主要的业务流量,保障着严选业务的稳定运行,并帮助业务进行更好的容灾和降级。

随着服务化、容器化的演进,严选API网关也转变角色,作为严选边缘网关,协助业务进行无感知的流量迁移。最后,严选API网关统一到了基于云原生的轻舟EnvoyAPI网关,不断往更高级的形态演进。

1总体演进历程

如上图所示:

ServiceMesh1.0:严选自研的基于Consul+Nginx的服务网格,解决了内部微服务之间的流量治理问题,统一了严选微服务体系。API网关1.0:即严选Ianus网关,解决了外部对服务访问的流量治理问题,并经受住了多次大促流量的考验。

ServiceMesh2.0:严选的服务网格进化为网易轻舟(下文简称轻舟)的基于Istio的服务网格架构,支持更丰富的流量管控能力。边缘网关:在流量迁移到轻舟过程中,API网关角色就转变为边缘网关,负责跨云的流量管控,这里也推进了云内边缘网关的建设。

API网关2.0:即轻舟Envoy网关,此时数据面抛弃了API网关1.0版本,与轻舟一起建设基于Envoy的云原生API网关。

2API网关1.0(严选Ianus网关)——体系建设

经过产品调研和技术选型,我们最终基于Kong构建严选API网关,命名为Ianus,开始了严选API网关的打怪升级之旅!

部署架构

Yanxuan-Ianus:数据面组件,承接实际的业务流量。

如上图所示,为数据面的具体部署拓扑,通过合理的集群规划,可以做到:

物理上对业务进行隔离,避免相互干扰。

集群根据自身业务流量进行容量配比,有利于资源精细化管理。

通过集群方式进行API的配置管理,理解直观、配置清晰。

数据面建设

如上图所示,数据面具体技术栈实现为:

Nginx:以Openresty主版本依赖为准,扩充引入所需的功能模块,其中consul-module用于集成Consul,统一到严选Servicemesh1.0的服务治理体系中;vts-module用于统计监控信息的采集。

Openresty:直接引入官方的稳定版本,不做额外变更。

Yanxuan-Kong:引入Kong的主干版本,并进行额外的功能扩展,包括参数路由、集群管理、租户管理、灰度发布等等。

Yanxuan-Ianus:所有扩展功能插件均在此管理,适配微服务形态的地址路由等。

控制面建设

Kong原生的配置管理,没有权限控制,没有版本记录,功能缺失较多,无法应用于生产环境。因此,我们对控制面进行了如下增强:

版本信息管理

在现有配置基础之上,包装了基于MongoDB的配置管理,支持历史版本的回溯、版本回退、版本比较等功能。有效地避免了配置出错导致的无法回滚,或回滚不方便等问题。

标准化配置流程

接入严选工单体系,提供统一的配置申请、审核、发布等节点动作,有效地对业务配置需求进行管理,在流程上对配置更新进行管控。

1、网关管理平台对接实验平台,业务在实验平台配置实验后,相应配置会下发到网关。

2、网关对命中的接口,二次访问实验平台的决策接口,获取具体实验方案。

3、支持多种方案类型,根据决策平台返回的结果执行对应的方案。

收益启示

经过严选Ianus网关的体系建设,我们初步达成了:

1、统一严选的API访问入口,超过90%流量跑在严选Ianus网关之上。

2、统一流量治理,在控制面上与微服务达成统一。

如上图所示,云外采用严选Ianus网关进行部署,云内采用轻舟Envoy进行部署。以云外访问云内为例:

1、流量首先由ServiceMesh1.0进行管控,并路由/分流到边缘网关(IanusOUT)。

2、边缘网关(IanusOUT)进行出口流量的权限认证以及路由。

3、边缘网关(EnvoyIN),对流量在SericeMesh2.0中进行正常的路由/分流。

跨环境访问

已有跨环境访问,需要SA打通两两IP之间的防火墙。一方面,每次需要对应用服务器IPtable做专门的配置;另一方面,所有互访配置离散到各个应用服务器,无法做集中管控。

这里将跨数据中心的访问流量,统一走到边缘网关,在网关上进行相应的认证鉴权(基于插件实现)。

如上图所示,跨ServiceMesh可以认为是东西向流量,而跨环境可以认为是南北向流量。最终支持了各大环境互访,统一业务访问方式,消除环境差异,并对流量进行集中式管控,方便统一运维!

收益启示

通过上述工作,我们完成了:

1、承接了100%的跨ServiceMesh流量。

2、无缝融合ServiceMesh1.0以及ServiceMesh2.0的流量调配机制,业务不感知流量跨ServiceMesh。

3、统一了跨环境的认证鉴权,方便集中管控。

4、通过流量兜底等能力,实现双ServiceMesh热备,支持业务的高可用。

这里跨环境的支持,是云内云外互访落地过程中,根据业务的需求反馈进行整理抽象得到的,进一步扩展了网关的部署架构,丰富了网关体系。

4API网关2.0(轻舟Envoy网关)——云原生

网关选型

上云之初,严选API网关团队也调研对比了Kong、Traefik、Ambassador、Gloo、IstioGateway等的特性,目标是构建一个云原生的API网关。

随着上云的深入,综合考虑后,决定将云内网关建设的任务交给轻舟网关团队负责,严选则从API网关的需求以及当前的工程建设规划出发,给出设计和建议。数据面部分,考虑了现有轻舟微服务体系的无缝融合以及主流的产品实现,选型采用了Envoy进行数据面的建设;控制面部分,考虑到严选需要复用现有管理平台的功能,则基于现有的Istio体系进行共建。

如上图所示,整体分为控制面和数据面两部分。数据面由双方共建设计方案,落地交由轻舟负责;控制面严选跟轻舟共建,统一到已有严选API网关管理平台。而具体数据面集群的规划,沿用了严选Ianus网关的部署方式,在此不再赘述。

数据面建设

如上图所示,数据面在选型时,对流量是否要经过网关和Sidecar两层进行了权衡,从简化调用链路,网关与Sidecar角色差异考虑,采用了绕过Sidecar的模式。此时网关部分功能与Sidecar功能虽有重合,但与ServiceMesh保持了独立,可各自演进。当前支持的基础功能包括:默认路由能力、版本分流能力、兜底路由能力等。特别地,对请求流量治理时,需要同时考虑ServiceMesh跟API网关的控制指令下发。

控制面建设

如上图所示,为了保持严选API网关产品的一致性,轻舟的控制面最终需要跟当前严选API网关的管理平台功能对齐,复用严选Ianus网关管理平台的能力,包括配置管理、API发布管控等等,确保用户体验的一致性!

如上图所示,为整个控制面的下发链路,主要组件包括:

APIGatewayAdmin

严选网关管理平台,集成到现有的网关管理平台中,通过数据中心(严选|轻舟)的切换,实现两边配置的管理,对外展示表现完全一致。

APIPlane

轻舟Envoy网关控制面配置适配层,负责接收配置数据(严选API配置模型),转化格式(对应到Istio模型),并存储到K8SConfigStore。严选负责严选适配组件的扩展开发,轻舟负责基础功能的实现。主要功能包括,网关集群获取、后端服务列表获取、插件列表/详情获取、API创建/删除等。最终发布时,将轻舟侧代码反向同步到严选侧的GIT上,统一到严选的发布体系中。

IstioPilot

Pilot作为IstioServiceMesh方案控制面组件,主要负责以下功能:

1、从注册中心获取服务注册信息,并转换为CDS,EDS下发。

2、从配置中心获取服务配置信息,并转换为LDS,RDS,CDS下发。

3、Envoy静态配置的生成以及生命周期的管理。

严选ServiceMesh2.0解决方案中,Pilot分饰两角,一个作为网格内服务控制面,另一个作为网关服务控制面。

插件能力建设

为支持严选Ianus网关长期的演进迁移到轻舟Envoy网关,同时参考了Kong和Envoy已有的插件能力进行落地。

Envoy原生插件

原生Envoy单个功能插件的开发,涉及到整个配置链路多模块变更,丧失了插件可扩展性的优势。

落地时,对插件配置的转换进行了规范,归一到Schema上来,后端根据该Schema进行统一的Istio资源转换,前端管理平台根据Schema进行统一的配置页面渲染。开发成本缩减到一个模块,扩展优势得到体现。

LUA扩展插件

严选Ianus网关下,基于Kong的LUA插件扩展能力,已经实现了较丰富的功能插件,如果直接切换到轻舟Envoy网关,则原有的插件都需要按照新的规范重新开发。


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