2021网络系统流行架构,mongodb集群原理

2024-03-20 16:59

本文主要是介绍2021网络系统流行架构,mongodb集群原理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目前为了融合硬件与软件,一般都采用x86的架构配合高速可编程的NIC和转发芯片(如支持P4)。

以获得性能与管理的双重优势。

但本质还是矛盾,硬件的特殊化就会带来管理的特殊化,具体问题需要具体讨论解决,不展开。

智慧型:内容感知,以业务驱动的负载均衡和网关系统为主。如负载均衡,API网关等,主要靠软件,今天重点说一下2021年软件上的流行架构。

因为两种类型没有明显分界,但内容感知程度是有的,业务驱动的网络系统在互联网行业需求很大。

所以网络基础架构软件化不仅仅是管理统一的问题,还有具体业务的问题很难在通用设备上完美解决。

软件实现虽然性能不行,但其灵活性和对硬件的解耦带来的收益是大于性能收益的,其横向扩展能力也弥补了全局性能。收益主要体现在迭代迅速(需求满足的速度),硬件统一,部署灵活,运维简单。所以暂时将引入硬件解决单点性能问题作为第二考虑的因素。

我们一层一层来说。

eBPF - Passthrough

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2021网络系统流行架构

2021年eBPF打底应该没有争议吧,对比以eBPF实现的XDP与DPDK,结合我们刚说过的问题。DPDK还是有Intel,DPDK网卡的硬件约束。而eBPF系统约束更小,Kernel > 4.8即可。虽然性能稍微弱一些,但可以在纯Linux运行,可以灵活在用户态和内核态对接,需求迭代速度也远高于DPDK。所以软件上做傻快型可以选DPDK,但智慧型XDP更适合。

以此为基础的项目有k8s网络组件Cilium,Facebook的业务负载均衡Katran。

Cilium - Network

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迭代和硬件说完了,我们看下部署,部署上:盒子,私有系统,各种云。对应也就是Metal,VM,容器等。因为有了eBPF的约束,没有操作系统的纯Metal就不在讨论范围内,那还是傻快的方案。

各种部署下都能运行的网络就是用户态网络。XDP只要是内核满足的Linux,Cilium已经证明了和容器结合,DPDK更费劲。所以还是eBPF更有优势。以此为基础的软件系统,可以安装在任意Linux,VM,Docker上,实现各种环境的架构统一。

未来网络层应该还会有其他XDP的用户协议栈方案,如果不需要路由交换的网络功能,可直接与应用结合,如Katran。

Envoy - Gateway

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Cilium解决网络的问题,路由交换,简单策略。但业务感知还需要灵活的网关,关于网关的选择我之前也研究过。

https://donge.org/posts/envoy-vs-traefik/

这里网络如果选择了Cilium(主要是容器场景),那么结合最好的还是Envoy,Evony

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在四层进行业务感知,进行业务层面的路由和网关,有强大的策略配置驱动和插件机制,也是快速迭代的优选。

这里虽然拿了一个K8S中CNI的图,但Cilium也可以仅作为有网络路由功能的用户态协议栈使用,也可以省略。

2021网络系统流行架构

Golang - Plugins

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采用通用网关驱动特定业务,插件是绕不过的,平衡性能与迭代速度,Golang比C++,Lua,JavaScript,Rust都稍微占一些优势。因为开发效率和不俗的性能。

当然WASM插件也是强有力的方案,只是今年来看还有点早,得不偿失。而且和Golang也不冲突,Envoy同时也支持WASM和LUA。

但只要不是天天变化的逻辑,Golang中庸的综合实力还是略胜一点。

未来Rust with WASM也很有潜力。

全家福

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