微服务治理解密:EDAS 是什么?

本文涉及的产品
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
简介: EDAS 是什么 有很多读者问我在阿里是做什么的,我一般会回答:“我在阿里主要负责 Dubbo、HSF、SpringCloud Alibaba 这几个微服务框架研发和商业化相关的工作”,这样回答,如果对方是 Java 开发,一般都能知道个大概。

本文是《微服务治理解密》系列篇的第一篇文章,为大家介绍 EDAS 是什么。该系列文章基于阿里云商业化产品 EDAS『产品官网 >>』 的微服务实践,如果你的团队具备较强的微服务治理能力,那么希望我们在微服务治理方面的实践和背后的思考,可以为你提供一些参考。

EDAS 是什么

有很多读者问我在阿里是做什么的,我一般会回答:“我在阿里主要负责 Dubbo、HSF、SpringCloud Alibaba 这几个微服务框架研发和商业化相关的工作”,这样回答,如果对方是 Java 开发,一般都能知道个大概。熟悉阿里云的朋友会了解到阿里云上有很多的 PaaS 产品,我主要就是负责开发 “企业级分布式应用服务 EDAS” 这款产品;不熟悉阿里云的朋友,会对阿里云上一堆产品、一堆名词感到奇怪,什么 EDAS、MSE、ACM、OAM… 我开始接触 EDAS 时,也是吐槽了一下这次名词,但随着逐渐了解,也就觉得这些云产品像 Redis、DB、MQ 这些东西一样亲切了。这篇文章将围绕 EDAS 这款阿里云云产品进行介绍。

企业级分布式应用服务 EDAS(Enterprise Distributed Application Service)是一个应用托管和微服务管理的 PaaS 平台,提供应用开发、部署、监控、运维等全栈式解决方案,同时支持 Spring Cloud、Apache Dubbo(以下简称 Dubbo )、HSF 等微服务运行环境,助力您的各类应用轻松上云。

可以从简介中提取出 EDAS 的核心能力:应用开发、应用部署、应用监控、应用运维。我这一篇文章自然是没办法介绍整个 PaaS 平台的能力,而且说实话,应用部署和应用监控等等能力也都是我同事们开发的,我真的一无所知,想介绍都难,所以在设计到细节时,我会主要介绍 EDAS 和微服务治理相关的那部分能力。

为什么用 EDAS

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上图中,我将微服务框架的不同部署方式和云计算进行了绑定,以方便下面的介绍。

“种子”用户最容易理解了,例如使用开源的 Apache Dubbo 作为微服务框架,部署在自建机房的机器上,通常以中小公司为主,会有专门的运维搭建操作系统,设计网络拓扑,这也是云计算之前大多数公司的玩法。

但大家都知道,在现实生活中,“种子”变成“小麦”一般是农民伯伯的活,应该很少有人会因为想吃一个馒头,而去播撒一波种子的。例如很多互联网创业公司肯定接受不了这种玩法,想要尽快落地产品,第一步一定不是搞一堆机器,于是 IaaS 成了他们的救星,很多云计算公司提供了云服务器(ECS),解决了基础硬件问题,剩下的东西研发工程师都能搞定,所以“我有一个很好的 idea,就差一个程序员了”就变得流行了起来。在 IaaS 阶段,可以用 ECS 部署数据库,部署 Redis,部署 Dubbo 节点,机器出了问题可以提工单给云厂商,大大减少了运维成本,可以让研发人员更加专注在业务开发上。

很多 Dubbo 用户都是在“种子”和“小麦”阶段,还有人跟我说:我们公司在腾讯云上使用 Dubbo。老铁没毛病,开源框架没有强制跟任何云厂商绑定,Pivotal 的 SpringCloud 和 Alibaba 主导的 Dubbo 都是如此。可是,那我又有什么理由去进阶为“面粉”阶段的用户呢?我从 Dubbo 微信交流群的一些讨论去尝试回答这个问题:

请教大家一个问题,开源的 Dubbo 控制台有一个 xx 的问题,大家有遇到吗?

  • 请教一下大家,Dubbo 的限流你们是怎么做的?
  • 有没有人做过 Dubbo 的全链路跟踪的?
  • Dubbo 的灰度发布有人在生产实践过吗?
  • Dubbo 的分布式事务怎么做?
  • Dubbo 的网关怎么做?
    ······

以 Dubbo 为例,大家可以看到一些端倪,开源框架也会存在一些问题。例如开源框架优先考虑的是功能的普适性,对例如灰度发布这种定制化的需求支持较少,且功能越高端,越难以支持。再例如 Dubbo 的全链路跟踪,基本上是每次 Dubbo Meetup 之后收集到的高频问题。有一些公司有基础架构团队,虽然使用的是开源 Dubbo,但他们有能力去进行改造,例如当当、考拉都拉了自己的分支在进行迭代,但我相信,他们自己的扩展也一定是优先适配各自公司的场景。还有一类问题,开源产品也会存在 bug,有时候自己定位出了 bug 提给社区,还得等其他人 review & merge request,必然会有时间成本,这也是很多公司自己拉分支自己维护的重要原因。说了这么多,其实都是在说“小麦”的缺点,“面粉”阶段又是如何解决这些问题的呢?

我在图中将 EDAS 这款阿里云的产品定位在了“面粉”阶段,主要原因便是:

IaaS 层解决的问题,它都解决了,甚至做的更好。EDAS 甚至不需要用户去购买机器,可以进行诸如:弹性伸缩,限流降级,优雅上下线等应用生命周期的管理
在微服务侧,它支持 Dubbo、SpringCloud、HSF 等主流的微服务框架,并且对微服务能力进行了增强。有很多商业化的特性,例如:白屏化的服务治理界面、分布式链路追踪、灰度发布、离群摘除、服务限流、注册中心的高可用…等等,并且随着后续的迭代,会继续支持分布式事务、网关等特性
背靠阿里云,有专门的团队保障微服务的稳定性,让专业的人做专业的事
我认为”面粉“是一个恰到好处的阶段,你可以烹饪成面包、面条、馒头,却又不会束缚你的产品形态。

EDAS 支持微服务的发展史

在阿里云的角度,如何吸引用户使用阿里云的服务呢?阿里云的服务实在太多了,还是来看微服务这个点。在 N 年前,EDAS 刚刚公测时,EDAS 主打的微服务框架是 HSF(High Speed Framework),熟悉它的朋友知道 HSF 是阿里集团内部使用的自研微服务框架,在历年双 11 支持整个阿里各个产品的平稳运行,有了双 11 这样量级的考验和阿里的背书,EDAS 支持 HSF 也就成了理所当然的事。这时候玩法是这样的:

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如果是 Dubbo 既存用户想要上云使用 EDAS,就必须要改用 HSF 框架改写自己的业务代码,这个迁移成本是很高的。那如果是全新的业务使用 HSF,是不是就没有这个问题了呢?也不尽然。站在开发的角度,开源 Dubbo 的社区非常活跃,文档详细,遇到问题时,搜索引擎也基本能提供解决方案。但 HSF 不同,它是一款闭源的框架,即使是阿里内部用户,可能对其也是一知半解,遇到问题,只能借助于工单、答疑群解决,看不到源码是原罪。尽管 HSF 非常稳定,但用户把自己的代码托管在一个黑匣子中,多多少少会有所顾忌。

很多云平台都有类似的问题,业务上云往往意味着迁移技术栈,这个成本可想而知。

随着阿里重启了 Dubbo 的开源,EDAS 开始支持了开源 Dubbo,这一下子解决了很多上面提到的问题。对于那些处于”种子“、”小麦“阶段的 Dubbo 用户而言,使用 EDAS 不需要修改任何一行代码,即可获得 EDAS 承诺的诸多增强能力。

紧接着是 SpringCloud Alibaba 的开源,EDAS 也提供了 100% 的兼容。至此,Dubbo 和 SpringCloud 应用上云,EDAS 都能够 cover。

开源与商业化与云原生

从刚刚的发展史可以发现云厂商的一个玩法,Dubbo、SpringCloud Alibaba 最早都是由阿里主导开源的,在商业化云产品上都得到了优先的支持,不仅阿里这一家这么玩,华为开源了 ServiceComb,蚂蚁开源了 Sofa Stack,腾讯开源了 Tars,这几家都有各自的云平台,基本都会让用户迁移至自家的微服务框架。开源一方面是培养了用户习惯,积累影响力,一方面也是在为商业化铺路。

对接开源 SDK 逐渐成为了云厂商们的共识,只不过这里的开源 SDK 现如今没有统一,各家都有各自的玩法。不过这已经是一个很大的进步了,因为开源不会绑架用户,哪一天这家云厂商用的不爽了,随时迁走。相比使用云厂商提供的 SDK 来说,使用开源 SDK 这个理念不知道先进到哪里去了。

说道这里,不免会有人提出云原生的概念,开源 SDK 实在太多了,如果只有一套大家都遵守的规范就好了,云原生大概就是在做这么一件事。俗话说的好,三等码农写代码,二等码农写框架,一等码农定规范。但目前来说,还没有一统江湖的”云原生开源 SDK“,但已经有人再按照这样的思路再推进了,有兴趣的可以去了解下阿里提出的 OAM。

EDAS 微服务治理的难点

前面我们介绍到 EDAS 不仅仅是作为一个跑微服务框架的运行时容器,还为微服务框架提供了很多增强能力。科普完发展史之后,下面对微服务增强的细节进行介绍,但在此之前,为了不让读者知其然而不知其所以然,我先梳理下 EDAS 微服务治理的难点。

难点一
EDAS 支持的微服务框架种类多,目前支持三种微服务框架:Dubbo、SpringCloud、HSF。

难点二
微服务框架版本多:

  • Dubbo 支持 2.5.x,2.6.x,2.7.x
  • SpringCloud 支持 D 以上的版本

难点三
例如传统的服务查询,需要访问注册中心,但用户使用的注册中心种类多:

  • Zookeeper
  • Nacos
  • Eureka

难点四
部署形态多,EDAS 支持两种部署形态:

  • ECS Jar 包部署
  • K8s 镜像部署

难点五
需要考虑存量用户的迁移问题和改造成本。

总而言之,EDAS 微服务增强的实现方式必须要考虑以上众多因素,在不得不进行 trade off 时,也应该尽可能解决较多的痛点,避免用户进行过多的改造。

EDAS 微服务增强实现

用户部署在 EDAS 中的代码使用的是开源的 SDK,EDAS 又承诺用户不需要改动代码,那是如何做到微服务能力增强的呢?满足这个要求的正是 JDK 提供的 Instrument 机制,熟悉 pinpoint 和 skywalking 等分布式链路追踪框架的读者应该对这个技术不会感到陌生。很久之前我曾经写过一篇文章对它进行过介绍:JAVA 拾遗 – Instrument 机制。

借助一个 Demo,通过 Instrument 来实现无侵入式的 AOP。

MicroServiceTransformer

public class MicroServiceTransformer implements ClassFileTransformer {

    @Override
    public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
        if ("org/apache/dubbo/config/ReferenceConfig".equals(className)) {
            System.out.println("microservice improve");
        }
        return null;
    }
}

对类进行装配的第一步是编写一个 GreetingTransformer 类,其继承自:java.lang.instrument.ClassFileTransformer。

MicroServiceAgent

除了上述的 Transformer,我们还需要有一个容器去加载它。

public class MicroService {
    public static void premain(String options, Instrumentation ins) {
        ins.addTransformer(new MicroServiceTransformer());
    }
}

MicroServiceAgent 便是最终用户的 Jar 运行时挂载的 agent。具体如何加载 agent ,可以参考上述的文章链接,有完整的 demo 和教程。这里主要是为了引出装配机制。

EDAS 的微服务增强逻辑便如同 AOP 一样,利用无侵入式的挂载,以达到增强的逻辑,这个过程需要 agent 对不同版本进行逐一的适配,从而实现服务查询、灰度发布、分布式链路跟踪、离群摘除等能力。

总结

本文其实也是一个主观视角,从一个对 EDAS 一无所知的角度,侧重于 EDAS 的微服务能力介绍了一遍 EDAS。EDAS 本身是一个商业化的云产品,但结合开源我们可以从它的演进历史看到一些软件架构演进的规律,这对于我们把握今后的技术发展趋势也有一定的指导意义。

作者信息:
徐靖峰(花名:岛风),GitHub ID lexburner,阿里巴巴高级开发工程师,负责阿里巴巴服务治理框架的研发工作,关注微服务、服务治理和软件设计等领域。

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