关于开源:KusionStack-在蚂蚁集团的探索实践-上

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文|史贵明(花名:莫城 )

蚂蚁团体技术专家

蚂蚁团体多云配置管理系统技术负责人

云原生基础设施畛域,容器服务、配置管理、IaC、PaC、GitOps 等方向

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背景
KusionStack

要讲 Kusion 在蚂蚁团体的实际,咱们首先来理解下蚂蚁团体在此之前的配置管理情况。

如上图所示,图中展现的是在联合 Kusion 之前的利用基线配置管理系统。这里提到的“利用基线配置”非应用动静开关,而是注入利用依赖的软件版本、中间件配置、网络数据库等基础设施配置。

从上图能够看到,利用基线管理系统是规范 BS 架构,对用户提供 Console 和 API, 历经 6、7 年倒退历史,承当起蚂蚁团体历史上绝大多数利用基线配置需要, 功能丰富且领有极其简单的配置计算能力。目前曾经撑持了 15000+ 利用、近 400 项利用配置、50+ 全局配置。

在这个架构下,最上层用户通过表单或者集成系统 API 来与零碎交互,以 RDBMS 为存储介质,将利用的配置以类 Key-Value 模式存储。能力层次要蕴含通用的角色治理、认证鉴权、版本与配置审计等通用能力,还提供模板化的形式来计算利用配置,如将 Deployment 模板化,最终将用户的基线配置渲染为 Deployment,同时模板与基线配置都存在非常复杂而又灵便的继承能力,举个例子,能够给利用配置 Zone_(逻辑机房)_级别的基线,也能够配置环境级别的基线,或者利用级别的基线,前者能够继承后者,就像子类和父类的集成关系。

除了利用自身的基线配置,同时也治理了全局配置,如全局的 DNS 配置、Load Balance、网路配置等等。这个架构十分经典,并且无效反对了历史上各种配置需要及各种 618、双 11 等场景,这些都是毋庸置疑的。 然而随着蚂蚁团体云原生化过程的推动,下面的经典架构也逐步呈现一些瓶颈。 不晓得大家对于这种架构的配置管理,或者架构有没有遇到这样的问题?我来举几个例子:

灵活性: 业务越来越多,利用的基础设施配置也更加的灵便,各种定制化需要越来越多,原有架构次要解决规范利用的场景和通用场景;

开放性: 基线零碎的外围能力次要代码在 PaaS 同学这边负责,对于多种多样的需要须要外部排期反对,开放性有余,无奈复用和积淀弱小的 SRE 团队的教训;

透明性: 配置计算黑盒,很多配置的计算逻辑都 hardcoding 在代码中,一个配置的变更最终会影响什么、影响有多大无奈确定。比方批改了全局 sidecar 版本,导致线上利用批量异样。

业界对标

带着下面这些问题,咱们在业界做了一些对标和学习:

1. 在 Google 的《The Site Reliability Workbook》这本书中,Google 同学从本身的实际中总结出一些常见问题,其中十分重要的一点是: 在做配置管理过程中,没有意识到,大规模配置管理问题的实质是编程语言问题。 配置需要的申明、校验都能够通过语言来解决。

2. 从 Google 本身的实际来讲,K8s 是基于 Google 多年大规模集群治理教训奉献的开源产品,然而其外部次要应用的是 Borg,Borg 团队是在 Borg master 之上研发的,Borg 接入的三件套别离是:

BCL: 用户通过编写 BCL 代码实现对基础设施须要的配置;

Borgcfg: 通过 Borgcfg 将配置执行到 Borg 集群;

Webconsole: 通过 Webconsole 查看公布状况。

通过调研,咱们理解到 Google 大量的运维能力、产品、品质生态都是基于上述三件套演进多年。

基于上述的一些总结,咱们推演出类 Borg 的思路来解决蚂蚁团体的基础设施配置管理,咱们尝试用语言和工具及服务实现蚂蚁团体下一代配置管理架构。

下一代配置管理架构

在这个新的架构下,咱们能够看到整体架构不仅仅是一个简略的 BS 架构,配置的用户界面也从浏览器 Form 表单演进为地方凋谢配置大库。而配置大库所应用的就是 Kusion,Kusion 的用户应用后面的同学曾经讲过了,对于配置大库自身的技术细节我不做过多的开展,这里强调的是大库在设计上反对多站点交付的架构。

新配置管理架构次要分为以下几个特点:

● 基于配置代码化理念形象建设对立的利用配置模型,积淀可重用模型组件,实现配置代码一次编写多站点可迁徙。形象畛域模型:Stack 是配置的最小汇合,Project 是一组 Stack 的形象,不仅囊括 App 的利用基线配置, 也反对其余如 DataBase 配置、负载平衡配置,甚至 Network Policy 等非应用配置。

● 通过策略控制器机制,创立与组织独特的安全性,合规性和治理要求绝对应的防护规定。

● 申明式自动化,继续监控运行状态并确保合乎 Git 中定义的冀望状态。

利用公布案例

接下来联合一个具体产品案例做论述,在这个案例中以利用迭代公布为例:

1. 用户在业务迭代中,批改业务代码、提交代码、CI 测试、构建镜像,并将构建的镜像推送到近程镜像核心。而后通过配置管理服务层——这里是 auto-image-updater 组件——主动将配置更新到配置大库对应的配置文件中。

2. 触发大库的变更扫描、测试、审核等一些列的质保伎俩,同时触发一次利用公布流程,利用公布流程是具备危险体系的、可视化的公布流程,包含推动流程要从预发、仿真、灰度逐步推进,最初进入生产环境。

在每个推动阶段,须要从配置大库获取到配置代码并同时应用配置管理服务层获取 KCL 的编译后果,也就是 Spec 模型,而后通过产品化形式将 Spec 与生产环境中实在的 Runtime 进行“Live Diff”以供参加人更好地辨认变更内容和变更范畴,而后以分组公布等具备危险防控的伎俩变更到对应环境,如 apply 到 K8s 集群。

3. 咱们看下过程中的具体可视化产品,能够看到公布进度、利用配置的 Diff,以及能够看到历史版本的配置。

问题与瞻望

回顾下咱们开始提到的几个问题:

1. 灵活性: 即对各种灵便定制化需要的反对;

2. 开放性: 通过 KCL 语言及凋谢配置大库,用户的基础设施配置通过新的用户界面即可自主实现,不须要期待配置管理平台开发人员进行开发;

3. 透明性: 变更过程能够通过产品化的“Live Diff”来辨认变更危险;

咱们通过上述的一些摸索,肯定水平上解决了蚂蚁团体在推动云原生过程中的问题,过程中也遇到了方方面面的艰难,比方如何从老架构切换到新架构?架构代际演进时新老零碎并存问题是必须要解决的,能够通过如双写等形式解决。 在新架构下更值得探讨的有如下问题,全局配置如何治理以及如何更好的扩大配置的维度。

站点的全局配置,在老的基线配置的全局配置不仅仅是简略的 Key-Value,在应用上是非常复杂的,比方 DNSConfig 配置,依照租户、环境、Zone 等做了不同的优先级编排,对于这些的形容比较复杂,应用 KCL 形容如此简单的配置很艰难。

针对于配置的继承和扩大,以 APP 基线配置为例,目前更多的是反对利用和应用环境级别的配置,针对 Zone 等细粒度的配置须要在 KCL 代码中通过写 if else 来实现,这对于其余粒度的扩大及通过 API 自动化都带来新的难题。

对于这些问题外部有一些计划,冀望在后续的开放性探讨中与大家继续交换。

相干链接

Kusion 工具链和引擎:
http://github.com/KusionStack…

Kusion 模型库:
http://github.com/KusionStack…

Roadmap:
http://KusionStack.io/docs/go…
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理解更多 …

KusionStack Star 一下✨:
https://github.com/KusionStac…

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