阿里云云原生容器网络实践
了解云原生网络(Cloud-Native Networking)的概念与实践方法(十)
了解云原生网络的概念与实践方法随着云计算和容器技术的发展，云原生已经成为了现代应用开发和部署的趋势。
而云原生网络作为云原生架构中的一部分，也引起了广泛的关注和研究。
本文将介绍云原生网络的概念以及相关的实践方法。
概念篇：1. 什么是云原生网络？云原生网络是一种用于构建和管理云原生应用的网络架构。
它主要解决了传统网络架构在云环境中的不足之处，如对容器化应用的支持不足、网络部署和管理复杂等问题。
云原生网络致力于为云原生应用提供高度可扩展、灵活可配置的网络基础设施。
2. 云原生网络的核心特点有哪些？云原生网络的核心特点包括以下几个方面：- 容器化应用支持：云原生网络能够实现对容器化应用的友好支持，提供了对容器网络的管理和调度能力。
- 自动化和可编程性：云原生网络通过自动化和可编程的方式，实现了网络的快速部署和灵活的配置。
- 弹性伸缩：云原生网络能够根据应用工作负载的变化进行弹性伸缩，保证应用的高可用性和性能。
- 安全性：云原生网络提供了一系列的安全机制，如网络隔离、访问控制等，以保护应用的安全。
实践篇：1. 容器网络的实现方法容器网络的实现方法有多种，常见的包括以下几种：- Overlay网络：在主机网络之上创建隧道网络，实现容器之间的通信。
常见的Overlay网络方案有Flannel、Calico等。
- CNI插件：CNI（Container Network Interface）是一个定义了容器网络接口的规范，通过CNI插件可以实现容器网络的部署和管理。
常见的CNI插件有Weave、Cilium等。
- Service Mesh：Service Mesh是一种基于Sidecar模式实现的容器网络方案，通过将网络功能封装到Sidecar容器中，实现对容器之间通信的控制和管理。
常见的Service Mesh方案有Istio、Linkerd 等。
2. 云原生网络的管理与调度云原生网络的管理与调度是实践云原生网络的关键环节。
云计算中的容器化技术和实践经验分享
云计算中的容器化技术和实践经验分享随着云计算技术的不断发展，人们对于云计算中的容器化技术也有了更深入的了解和应用。
容器化技术通过将应用程序打包为一个独立的、可移植的容器，使得应用程序在不同的平台上运行更加简单和统一。
本文将从容器化技术的概念、发展历程、应用场景和实践经验等几个方面，来分享容器化技术在云计算中的应用实践。
一、容器化技术的概念和发展历程容器化技术是指将整个应用程序及其依赖环境打包成一个独立的容器，在不同的操作系统和平台上进行部署运行，使得应用程序的部署和管理更加简单、快捷和灵活。
容器化技术最早是由Docker公司于2013年推出的。
Docker公司将Linux 容器技术打包成一个工具，并提供友好的应用程序接口，使得任何人都可以使用容器技术。
Docker的出现推动了容器化技术的普及，同时也引发了容器编排技术的发展。
容器编排是指对容器进行集中管理和协调，包括容器的启动、停止、调度等等。
Kubernetes是容器编排领域的一款代表性的开源软件，它由Google公司开发并开源，目前已经成为容器编排领域的事实标准。
二、容器化技术的应用场景容器化技术在云计算中有着广泛的应用场景。
以下是容器化技术在云计算中的几个典型应用场景：1. 云原生应用开发云原生应用是指在云环境下开发和部署的应用程序，它具备高可用、可扩展、易部署、易管理等特点。
容器化技术的出现使得云原生应用开发更加便捷和高效。
2. 弹性扩容容器化技术能够快速响应业务需求的变化，实现弹性扩容。
当业务负载过高时，只需要通过容器编排工具增加部分容器实例即可。
3. 跨云平台部署容器化技术可以实现应用程序在不同的云平台上进行部署和运行，具备高度的可移植性和兼容性，方便应用程序在不同云平台间进行迁移和部署。
三、容器化技术的实践经验在云计算中，容器化技术的应用已经成为一个趋势。
由于容器化技术相对于传统的虚拟化技术更为轻量和灵活，因此越来越多的企业开始应用容器化技术来构建自己的云原生应用系统。
第四范式在云原生环境中的最佳实践
第四范式在云原生环境中的最佳实践云原生已经成为现代软件开发和部署的一种主流趋势。
它的核心理念是将应用程序和系统基础设施紧密集成，以实现高效、可扩展和可靠的服务。
而第四范式作为一家在人工智能领域具有领先地位的公司，也在云原生环境中发挥着重要的作用。
第四范式在云原生环境中的最佳实践主要体现在以下几个方面：1. 弹性伸缩：在云原生环境中，弹性伸缩是非常重要的特性。
第四范式通过使用容器化技术，将应用程序和系统资源进行解耦，实现了按需扩展和收缩的能力。
当系统负载增加时，可以自动增加容器的数量，以满足用户需求；当负载减少时，可以自动减少容器的数量，以节省资源。
这种弹性伸缩的能力使得第四范式的服务能够快速响应变化的需求，提供更好的用户体验。
2. 容器编排：容器编排是云原生环境中的一个关键技术，它可以帮助管理大规模容器集群的部署和运维。
第四范式使用Kubernetes作为容器编排工具，通过定义和管理容器的生命周期，实现了容器的自动化部署、扩展和管理。
Kubernetes提供了丰富的功能，如服务发现、负载均衡和自动故障恢复，使得第四范式的服务更加稳定和可靠。
3. 微服务架构：微服务架构是云原生环境中的另一个重要概念，它将复杂的应用程序拆分为多个小型服务，每个服务都可以独立开发、部署和扩展。
第四范式通过采用微服务架构，实现了服务的解耦和独立演进。
每个微服务都可以使用不同的技术栈和开发语言，以满足不同的需求。
此外，微服务架构还可以提高系统的可维护性和可扩展性，使得第四范式能够更好地应对日益增长的业务需求。
4. 持续交付：持续交付是云原生环境中的另一个重要实践，它可以帮助加快软件开发和部署的速度，提高团队的协作效率。
第四范式通过使用持续集成和持续部署工具，实现了自动化的软件构建、测试和部署。
每次代码提交后，系统会自动进行构建和测试，并将新版本部署到生产环境。
这种持续交付的方式使得第四范式能够快速迭代和发布新功能，提供更好的用户体验。
云原生技术架构与应用实践
云原生技术架构与应用实践一、引言云计算是目前IT业界的一种主流技术，而云原生技术是云计算的一个分支。
云原生技术主要是为了适应云环境而产生的一种全新架构，其具有高可用性、弹性伸缩、自动化运维等特点，是目前云计算架构的主流趋势。
本文将介绍云原生技术的架构和应用实践。
二、云原生技术架构云原生技术包含三个方面，分别是应用程序架构、基础设施架构和持续交付。
其中应用程序架构包含容器化、微服务和服务网格，基础设施架构包含弹性计算、存储、网络以及监控与日志，持续交付包含自动化构建、测试和部署。
1. 应用程序架构（1）容器技术容器化是云原生架构的重要组成部分。
容器可以在不同的云平台上不断运行，并且容器之间相互隔离。
它可以快速启动和停止，并且可以在多个容器之间进行数据共享。
Docker是当前比较流行的容器技术。
（2）微服务架构微服务是一种面向服务的架构，可以将应用程序划分为多个服务，每个服务都是一个独立的单元，可以使用自己的协议和数据格式。
微服务之间使用轻量级通信机制进行通信，比如REST API。
微服务可以快速部署、升级和维护，是云原生架构的一个重要组成部分。
（3）服务网格服务网格是一种将微服务之间通信规则集中管理的方法。
服务网格可以提供一些安全措施，例如流量控制、故障转移和负载均衡。
目前较为流行的服务网格实现包括Istio和Envoy。
2. 基础设施架构（1）弹性计算弹性计算是指计算资产能够弹性地扩展和缩减。
弹性计算可以结合自动化伸缩实现自动负载均衡和容错。
云服务商（例如AWS、Azure和Google）为用户提供了弹性计算的服务，其中最常见的应用包括虚拟机（VM）和容器服务。
（2）存储存储服务是云原生架构的另一个重要组成部分。
云服务商提供了各种存储服务，例如对象存储、文件存储和块存储。
这些服务可以根据业务需要进行横向扩展、自动备份和冷热数据分离。
（3）网络云原生架构中的网络是一种虚拟化的网络模型，用于管理和隔离容器之间的通信。
云原生应用开发的架构和实践
云原生应用开发的架构和实践随着云计算技术的不断发展和应用，云原生应用开发逐渐成为了当前技术领域的热门话题。
本文将介绍云原生应用开发的架构和实践，旨在为读者提供一个全面了解云原生应用开发的指南。
一、什么是云原生应用云原生应用是指设计和构建基于云技术的应用程序，充分利用云计算的弹性、可扩展和容错等特性。
云原生应用开发可以让应用程序更好地适应云环境，提高开发效率和应用性能。
二、云原生应用开发的基本原则1. 微服务架构：云原生应用开发倡导使用微服务架构来构建应用。
微服务将应用程序拆分为一些独立的小型服务，每个服务可以独立部署和扩展，提高系统的可维护性和扩展性。
2. 容器化：云原生应用常使用容器来部署和运行应用。
容器技术可以将应用程序及其依赖项打包成一个独立的可移植的容器镜像，提供了更好的应用隔离性和部署效率。
3. 自动化运维：云原生应用开发强调在开发和部署过程中的自动化操作，如自动化构建、测试、部署和监控等。
通过自动化，可以减少人为错误，提高开发效率和系统稳定性。
三、云原生应用开发的实践过程1. 环境准备：搭建云原生应用开发环境，包括安装容器平台（如Docker）、编写Dockerfile文件定义容器镜像等。
2. 应用设计：根据需求分析和系统架构设计，将应用程序拆分为多个微服务，确定微服务之间的接口和通信方式。
3. 编码实现：使用合适的编程语言和框架进行微服务的开发实现，确保各个微服务的功能完备和可靠。
4. 容器化与部署：将每个微服务打包成独立的容器镜像，并通过容器编排工具（如Kubernetes）进行部署和管理。
5. 自动化测试和监控：编写自动化测试脚本，对每个微服务进行功能测试和性能测试；建立相应的监控系统，及时发现和处理异常情况。
6. 持续交付与持续集成：使用持续集成工具（如Jenkins）将代码和配置的更改集成到主干分支，并自动构建和部署。
7. 故障处理与扩展：实时监控应用程序运行状态，及时发现和处理故障情况。
云原生技术的理解与实践
云原生技术的理解与实践随着云计算的不断发展，云原生技术应运而生。
所谓云原生，是指将软件应用部署在云计算环境中时所采用的一套技术体系，它包括容器、微服务、自动化管理、持续交付等多个方面。
那么，云原生技术到底是什么呢？云原生技术是什么？云原生技术的核心理念是将应用程序打包成容器，并通过容器的方式进行部署和管理。
基于容器技术的应用程序可以跨平台运行，因此具有很好的可移植性和可扩展性。
云原生技术不仅仅是单纯的技术架构或技术方案，还包括如何构建、部署和管理应用程序的一整套最佳实践和方法论。
云原生技术包括许多领域，其中比较重要的是微服务架构和持续交付。
微服务封装了应用程序中的不同部分，以便独立地开发、测试、部署和扩展。
持续交付则是一种自动化的流程，可以确保应用程序的快速交付和自动化测试。
云原生技术的优点与挑战云原生技术具有许多优点。
首先，容器可以实现应用程序的隔离，避免了不同应用程序之间互相影响的问题。
其次，云原生技术采用微服务架构，应用程序可以独立部署和扩展。
同时，持续交付可以确保应用程序的快速交付和自动化测试，提高开发效率，减少错误。
然而，云原生技术也面临着一些挑战。
首先，云原生技术需要应用程序具备良好的可扩展性和高可用性，否则很难利用云原生技术带来的优势。
其次，云原生技术的部署和管理需要具备一定的技术水平，需要不断学习和更新。
云原生技术的实践在企业实践中，云原生技术已经得到了广泛的应用。
以阿里巴巴集团为例，阿里集团应用了阿里云原生PaaS服务，极大地提高了应用程序的部署和管理效率。
此外，阿里集团还开发了一套面向云原生技术的应用程序框架——Dubbo Mesh，为企业云原生技术的推广和应用提供了有力的支持。
而在国内的互联网公司中，Uber、Netflix、微信等公司也运用了云原生技术。
当然，云原生技术的实践也需要考虑到企业自身的特点和情况。
例如，在实践中，应该考虑如何保证应用程序的可靠性和性能，如何采用自动化技术进行监控和运维，如何降低部署和管理的复杂度等。
阿里容器Docker服务实践
如何选择？
2
TAE 如何满足移动开发者需求
TAE简介
Taobao
淘宝
App
应用
Engine
引擎
IaaS + PaaS + CaaS 使用灵活 + 运维简单 + 构建快速
构建
快速
平滑
自动
升级
运维
TAE 如何做到？
TAE 2.0 - 快速搭建系统 官方镜像
JAVA PHP Python
WordPress Nginx ZooKeeper Hadoop ElasticSearch RabbitMQ ActiveMQ
1000DAU以下
10万 DAU
100万 DAU 以上
系统架构
Web + 数据库
运维能力
Web + 逻辑 + 存储
定时任务+消息队列 缓存+数据库
接入 + Web + 逻辑 + 存储 + 大数据
实时计算 离线计算
手动+单点部署
自动+监控+双机热备
数据化运营
云计算服务选择
IAAS
优点：灵活，自由度 缺点：从零开始搭建系统
阿里容器（Docker）服务演进
1
TAE的历史和移动开发者需求
移动开发者面临的技术挑战 初创期
创意 客户端开发 服务端开发 测试
上升期 DAU：从1万到10万
运维挑战：
部署发布不成为难点 加机器，怎么加？ 数据的备份，还原怎么做？热备冷备 怎么做？ 系统架构升级和重构
技术选型：
开发语言 数据库 技术框架 缓存 云计算 中间件 图片 大数据计算
云原生应用开发的基本技术与实践
云原生应用开发的基本技术与实践随着云计算技术的日益普及和云服务市场的不断扩容，云原生应用开发也成为了近几年来越来越热门的话题。
而云原生应用开发的基础技术和实践方法也是开发者们必须要重视的问题。
本文将从以下四个方面进行探讨：云原生概念、容器技术、微服务、持续交付。
一、云原生概念云原生是一种设计、构建和运营云原生应用的方法论。
它倡导使用轻量级、可扩展的容器化服务来构建和部署软件，同时采用微服务架构，以提高应用的可维护性、可扩展性和灵活性。
云原生应用开发需要基于云原生架构来实现。
这种架构需要强调容器化技术、自动化运维和微服务架构等。
二、容器技术容器技术是云原生应用开发的基础，是一种轻量级而灵活的应用部署技术。
通过容器化来实现应用程序和其依赖关系的打包和分发。
Docker是当前最流行的容器化技术，提供了一种方便的方式来打包和部署应用程序。
容器技术的优势主要有：1. 轻量级。
容器技术比虚拟机技术更轻量，启动时间更快。
因此，容器可以快速部署和自动化扩展。
2. 可移植性。
容器允许在不同环境中运行，提供可移植性特性。
3. 简化IT运维。
使用容器技术可以快速构建应用程序和依赖项。
三、微服务在云原生应用中，微服务是构建和管理模块化的应用程序的基本单位。
微服务应该尽可能小，可以被独立地部署和维护。
微服务可以提供以下好处：1. 弹性。
由于微服务可以独立部署和维护，它们可以更好地适应动态负载，并可以快速扩展来满足相应的需求。
2. 故障隔离。
微服务可以提供更好的故障隔离。
如果一个微服务出现问题，它不会影响整个应用程序。
3. 可扩展性。
微服务可以独立地扩展，而不会影响整个应用程序的性能和可用性。
四、持续交付持续交付是云原生应用开发实践中的另一个重要方面。
持续交付是一种软件开发和部署生命周期，它的目标是实现随时随地都能够交付软件。
持续交付可以提供以下好处：1. 高效性。
持续交付可以减少开发和部署的时间。
2. 可靠性。
持续交付可以更快地修复错误，并减少出现新错误的机会。
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192.168.1.100
10.0.1.253
10.0.1.0/24->Bridge
NIC
Primary IP: 192.168.1.100 10.0.1.0/24->ECS
vSwitch
Virtual Network
ECS
veth
Bridge 192.168.1.101
10.0.2.253
10.0.2.0/24-> Bridge
vxlan 封包 解包
eth0
External Network
udp package 172.16.0.7:4789->172.16.0.8:4789 Ethernet package pod1->pod3
Pod2
0.0.0.0/0 -> eth0
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veth
cni0/linux bridge 192.168.0.1
• 容器通过veth连接到网桥上 • 跨节点通过外部网络打通
Pod1 10.0.1.1
veth
Pod2 10.0.1.2
veth
Pod3 10.0.2.1
veth
• 缺点
- IP地址无法漂移 - 容器无法直接使用云上的诸多服务 - 生能较差 - 集群规模受外部路由限制
ECS
veth
veth
Bridge
Pod1
0.0.0.0/0 -> eth0
Eth0
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0.0.0.0/0 -> eth0
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0.0.0.v0/e0th-> eth0
veth
cni0/linux bridge
192.168.0.1
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vni 192.168.0.0
ECS 192.168.0.1
ECS 192.168.0.2
Pod 192.168.0.3
Pod 192.168.0.4
ECS 192.168.0.5
Pod 192.168.0.6
Pod 192.168.0.7
• POD网络和ECS同等地位 • 与已有云资源互联互通 • POD网络可以和云产品无缝整合
阿里云云原生容器网络实践
目录
• 容器网络概述 • 虚拟化网络介绍 • 阿里云云原生容器网络 • 容器网络演示
容器介绍
容器原理与演变
• Cgroups+Name Spaces
• 计算 存储 网络
• 宿主机 由物理机演变为云服务器 - Bare Metal Server - Eslatic Compute Server(ECS)
0.1
8000
2000000
20
0.08
6000
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15
0.06
4000
1000000
10
0.04
2000
500000
0
ENI直通
TCPRR
ENI多IP IPVLAN
Flannel Vxlan
0
ENI直通
UDP PPS
ENI多IP IPVLAN Flannel Vxlan
• TCP RR, UDP PPS, 带宽，延时优于Vxlan Overlay方案 • 在UDP小包情况下的PPS优势明显，适合于高性能计算和游戏场景
• 网络环境变化 由物理网络演变为虚拟网络
Container
Container
Cgroups Name Spaces
计算
Kernel
存储
网络
Bare Metal
ECS
物理机
sandbox
单独的网络协议栈
容器网络
endpoint
网络设备
k8s-master
Container1 network sandbox
香港region
阿里公网
云企业网一点接入、全球互联
混合云网络 用户网络
边界路由器 （杭州）
云连接网 （中国大陆）
高速上云服务
宽带
4G
边界路由器 （上海）
高速上云服务
智能接入网关 智能接入网关
智能接入网关
智能接入网关
智能接入网关
中国大陆
云连接网 （香港）
边界路由器 （香港）
宽带
4G
专线
CPE
智能接入网关
Nodeபைடு நூலகம்Kubelet
Terway CNI
eth0
Pod eth0
IPVLAN
eni1
Pod eth0
Pod
…
eth0
IPVLAN
eni2
OpenAPI
VSwitch
VSwitch VPC
性能对比
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35
0.14
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30
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2500000
25
NIC
Primary IP: 192.168.1.101 10.0.2.0/24->ECS
vSwitch
传统容器网络方案（二）
Overlay方案
• 不同主机上的pod在不同网段， 每个节孛独立分配，保证IP唯—
• 跨主机的容器通信通过v封 解x包 包lan封装
• 缺孛:
- 无法使用云网络下的各种服务 - 和外部网络无法互联互通 - 生能损失大
endpoint
Container2 network sandbox
endpoint
network host
network
network
内部网络 外部网络
Container3
network sandbox
endpoint
endpoint
network host
传统容器网络方案（一）
Bridge方案
192.168.0.0/24 -> cni0 192.168.0.0/16 -> vni
vni 192.168.0.0
vxlan 封包 解包
eth0
VXLAN隧渣
云网络带来的变化
Internet
阿里云网络场景全景图
Internet
云上网络 跨地域网络
VPC
用户系统
杭州region
阿里公网
VPC
用户系统
容器应用 容器平台 基础设施
Web
Stateful
HPC/ML
Kubernetes核心和扩展机制
容器网络接口CNI
CRI
CSI
Terway网络组件 IPAM
安全
QOS
Docker/ Containerd
存储
Linux
Cloud Controller
公有云
SLB
VPC
ENI
EIP
阿里云云原生容器网络
阿 里 云 VPC 192.168.0.0/16
弹性网卡直通的容器网络
master APIServer
Node Kubelet
Terway CNI
OpenAPI
eth0 VSwitch
Pod
Pod
eth0
eth0
eni1
eni2
VSwitch VPC
弹性网卡辅助IP的容器网络
master APIServer
智能接入网关
香港
VPC
用户系统
新加坡region
阿里公网
云连接网 （新加坡）
边界路由器 （新加坡）
宽带
4G
专线
CPE
智能接入网关
智能接入网关
新加坡
• 弹性网卡
- 热插- 安全组隔离
• 网卡多IP
- 更轻量的网络载体 - 支持访问云服务 - 业务层面和 弹性网卡同等地位
弹性网卡及其多IP
容器网络的结构和位置