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一步一步教你写 kubernetes sidecar

作者：华为云开发者联盟
  • 2023-12-29
    广东

  • 本文字数：3638 字

    阅读完需：约 12 分钟

一步一步教你写kubernetes sidecar

本文分享自华为云社区《一步一步教你写kubernetes sidecar》，作者： 张俭。

什么是 sidecar？



sidecar，直译为边车。 如上图所示，边车就是加装在摩托车旁来达到拓展功能的目的，比如行驶更加稳定，可以拉更多的人和货物，坐在边车上的人可以给驾驶员指路等。边车模式通过给应用服务加装一个“边车”来达到控制和逻辑的分离的目的。


对于微服务来讲，我们可以用边车模式来做诸如 日志收集、服务注册、服务发现、限流、鉴权等不需要业务服务实现的控制面板能力。通常和边车模式比较的就是像 spring-cloud 那样的 sdk 模式，像上面提到的这些能力都通过 sdk 实现。



这两种实现模式各有优劣，sidecar 模式会引入额外的性能损耗以及延时，但传统的 sdk 模式会让代码变得臃肿并且升级复杂，控制面能力和业务面能力不能分开升级。


本文的代码已经上传到gitee

sidecar 实现原理


介绍了 sidecar 的诸多功能，但是，sidecar 是如何做到这些能力的呢？


原来，在 kubernetes 中，一个 pod 是部署的最小单元，但一个 pod 里面，允许运行多个 container(容器)，多个 container(容器)之间共享存储卷和网络栈。这样子，我们就可以多 container 来做 sidecar，或者 init-container（初始化容器）来调整挂载卷的权限


日志收集 sidecar


日志收集 sidecar 的原理是利用多个 container 间可以共用挂载卷的原理实现的，通过将应用程序的日志路径挂出，用另一个程序访问路径下的日志来实现日志收集，这里用 cat 来替代了日志收集，部署 yaml 模板如下：


apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: webserverspec:  volumes:    - name: shared-logs      emptyDir: {}
  containers:    - name: nginx      image: ttbb/nginx:mate      volumeMounts:        - name: shared-logs          mountPath: /opt/sh/openresty/nginx/logs
    - name: sidecar-container      image: ttbb/base      command: ["sh","-c","while true; do cat /opt/sh/openresty/nginx/logs/nginx.pid; sleep 30; done"]      volumeMounts:        - name: shared-logs          mountPath: /opt/sh/openresty/nginx/logs
复制代码


使用 kubectl create -f 创建 pod，通过 kubectl logs 命令就可以看到 sidecar-container 打印的日志输出


kubectl logs webserver sidecar-container
复制代码

转发请求 sidecar


这一节我们来实现，一个给应用程序转发请求的 sidecar，应用程序代码如下


use std::io::prelude::*;use std::net::{TcpListener, TcpStream};
fn main() {    let listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:7878").unwrap();
    for stream in listener.incoming() {        let stream = stream.unwrap();
        handle_connection(stream);    }    println!("Hello, world!");}
fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {    let mut buffer = [0; 1024];
    stream.read(&mut buffer).unwrap();
    let contents = "Hello";
    let response = format!(        "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Length: {}\r\n\r\n{}",        contents.len(),        contents    );
    println!("receive a request!");    stream.write(response.as_bytes()).unwrap();    stream.flush().unwrap();}
复制代码


我们再来写一个 sidecar，它会每 15 秒向应用程序发出请求


use std::thread;use std::time::Duration;
fn main() {    loop {        thread::sleep(Duration::from_secs(15));        let response = reqwest::blocking::get("http://localhost:7878").unwrap();        println!("{}", response.text().unwrap())    }}
复制代码


通过仓库下的intput/build.sh脚本构造镜像，运行 yaml 如下


apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: webserverspec:  containers:    - name: input-server      image: sidecar-examples:input-http-server
    - name: input-sidecar      image: sidecar-examples:sidecar-input
复制代码


通过查看 kubectl logs input input-http-server 可以看到 input-http-server 收到了请求


receive a request!receive a request!
复制代码

拦截请求 sidecar


应用程序代码，它会每 15s 向localhost发出请求


package com.shoothzj.sidecar
import akka.actor.typed.ActorSystemimport akka.actor.typed.scaladsl.Behaviorsimport akka.http.scaladsl.Httpimport akka.http.scaladsl.model._
import scala.concurrent.{ExecutionContextExecutor, Future}import scala.util.{Failure, Success}
object HttpClient {    def main(args: Array[String]): Unit = {        while (true) {            Thread.sleep(15_000L)            implicit val system: ActorSystem[Nothing] = ActorSystem(Behaviors.empty, "SingleRequest")            // needed for the future flatMap/onComplete in the end            implicit val executionContext: ExecutionContextExecutor = system.executionContext
            val responseFuture: Future[HttpResponse] = Http().singleRequest(HttpRequest(uri = "http://localhost:7979/hello"))
            responseFuture                    .onComplete {                        case Success(res) => println(res)                        case Failure(_) => sys.error("something wrong")                    }        }    }}
复制代码


我们再来写一个 sidecar，它会拦截 http 请求并打印日志


package com.shoothzj.sidecar
import akka.actor.typed.ActorSystemimport akka.actor.typed.scaladsl.Behaviorsimport akka.http.scaladsl.Httpimport akka.http.scaladsl.model._import akka.http.scaladsl.server.Directives._
import scala.concurrent.ExecutionContextExecutorimport scala.io.StdIn
object HttpServer {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
        implicit val system: ActorSystem[Nothing] = ActorSystem(Behaviors.empty, "my-system")        // needed for the future flatMap/onComplete in the end        implicit val executionContext: ExecutionContextExecutor = system.executionContext
        val route =            path("hello") {                get {                    println("receive a request")                    complete(HttpEntity(ContentTypes.`text/html(UTF-8)`, "<h1>Say hello to akka-http</h1>"))                }            }
        val bindingFuture = Http().newServerAt("localhost", 7979).bind(route)        while (true) {            Thread.sleep(15_000L)        }    }}
复制代码


通过仓库下的output/build.sh脚本构造镜像，运行 yaml 如下


apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: outputspec:  volumes:    - name: shared-logs      emptyDir: {}
  containers:    - name: output-workload      image: sidecar-examples:output-workload      imagePullPolicy: Never
    - name: sidecar-output      image: sidecar-examples:sidecar-output      imagePullPolicy: Never
复制代码


通过查看 kubectl logs output output-workload 可以看到 output-sidecar 收到了请求


HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:15:47 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=UTF-8,31 bytes total),HttpProtocol(HTTP/1.1))HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:16:02 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=UTF-8,31 bytes total),HttpProtocol(HTTP/1.1))HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:16:17 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=UTF-8,31 bytes total),HttpProtocol(HTTP/1.1))HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:16:32 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=UTF-8,31 bytes total),HttpProtocol(HTTP/1.1))HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:16:47 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=UTF-8,31 bytes total),HttpProtocol(HTTP/1.1))HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:17:02 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=UTF-8,31 bytes total),HttpProtocol(HTTP/1.1))HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:17:17 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=UTF-8,31 bytes total),HttpProtocol(HTTP/1.1))HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:17:32 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=
复制代码


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版权声明: 本文为 InfoQ 作者【华为云开发者联盟】的原创文章。

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/7bf732dfc626290d99fb11a96】。文章转载请联系作者。

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