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标题: 一步一步教你写kubernetes sidecar [打印本页]
作者: 盛世宏图    时间: 2024-3-9 16:03
标题: 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
  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: webserver
  5. spec:
  6.   volumes:
  7.     - name: shared-logs
  8.       emptyDir: {}
  10.   containers:
  11.     - name: nginx
  12.       image: ttbb/nginx:mate
  13.       volumeMounts:
  14.         - name: shared-logs
  15.           mountPath: /opt/sh/openresty/nginx/logs
  17.     - name: sidecar-container
  18.       image: ttbb/base
  19.       command: ["sh","-c","while true; do cat /opt/sh/openresty/nginx/logs/nginx.pid; sleep 30; done"]
  20.       volumeMounts:
  21.         - name: shared-logs
  22.           mountPath: /opt/sh/openresty/nginx/logs
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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
  1. kubectl logs webserver sidecar-container
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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
  1. use std::io::prelude::*;
  2. use std::net::{TcpListener, TcpStream};
  4. fn main() {
  5.     let listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:7878").unwrap();
  7.     for stream in listener.incoming() {
  8.         let stream = stream.unwrap();
  10.         handle_connection(stream);
  11.     }
  12.     println!("Hello, world!");
  13. }
  15. fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
  16.     let mut buffer = [0; 1024];
  18.     stream.read(&mut buffer).unwrap();
  20.     let contents = "Hello";
  22.     let response = format!(
  23.         "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Length: {}\r\n\r\n{}",
  24.         contents.len(),
  25.         contents
  26.     );
  28.     println!("receive a request!");
  29.     stream.write(response.as_bytes()).unwrap();
  30.     stream.flush().unwrap();
  31. }
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我们再来写一个sidecar，它会每15秒向应用程序发出请求
  1. use std::thread;
  2. use std::time::Duration;
  4. fn main() {
  5.     loop {
  6.         thread::sleep(Duration::from_secs(15));
  7.         let response = reqwest::blocking::get("http://localhost:7878").unwrap();
  8.         println!("{}", response.text().unwrap())
  9.     }
  10. }
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通过仓库下的intput/build.sh脚本构造镜像，运行yaml如下
  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: webserver
  5. spec:
  6.   containers:
  7.     - name: input-server
  8.       image: sidecar-examples:input-http-server
  10.     - name: input-sidecar
  11.       image: sidecar-examples:sidecar-input
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通过查看kubectl logs input input-http-server可以看到input-http-server收到了请求
  1. receive a request!
  2. receive a request!
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拦截请求sidecar

应用程序代码，它会每15s向localhost发出请求
  1. package com.shoothzj.sidecar
  3. import akka.actor.typed.ActorSystem
  4. import akka.actor.typed.scaladsl.Behaviors
  5. import akka.http.scaladsl.Http
  6. import akka.http.scaladsl.model._
  8. import scala.concurrent.{ExecutionContextExecutor, Future}
  9. import scala.util.{Failure, Success}
  11. object HttpClient {
  12.     def main(args: Array[String]): Unit = {
  13.         while (true) {
  14.             Thread.sleep(15_000L)
  15.             implicit val system: ActorSystem[Nothing] = ActorSystem(Behaviors.empty, "SingleRequest")
  16.             // needed for the future flatMap/onComplete in the end
  17.             implicit val executionContext: ExecutionContextExecutor = system.executionContext
  19.             val responseFuture: Future[HttpResponse] = Http().singleRequest(HttpRequest(uri = "http://localhost:7979/hello"))
  21.             responseFuture
  22.                     .onComplete {
  23.                         case Success(res) => println(res)
  24.                         case Failure(_) => sys.error("something wrong")
  25.                     }
  26.         }
  27.     }
  28. }
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我们再来写一个sidecar，它会拦截http请求并打印日志
  1. package com.shoothzj.sidecar
  3. import akka.actor.typed.ActorSystem
  4. import akka.actor.typed.scaladsl.Behaviors
  5. import akka.http.scaladsl.Http
  6. import akka.http.scaladsl.model._
  7. import akka.http.scaladsl.server.Directives._
  9. import scala.concurrent.ExecutionContextExecutor
  10. import scala.io.StdIn
  12. object HttpServer {
  14.     def main(args: Array[String]): Unit = {
  16.         implicit val system: ActorSystem[Nothing] = ActorSystem(Behaviors.empty, "my-system")
  17.         // needed for the future flatMap/onComplete in the end
  18.         implicit val executionContext: ExecutionContextExecutor = system.executionContext
  20.         val route =
  21.             path("hello") {
  22.                 get {
  23.                     println("receive a request")
  24.                     complete(HttpEntity(ContentTypes.`text/html(UTF-8)`, "<h1>Say hello to akka-http</h1>"))
  25.                 }
  26.             }
  28.         val bindingFuture = Http().newServerAt("localhost", 7979).bind(route)
  29.         while (true) {
  30.             Thread.sleep(15_000L)
  31.         }
  32.     }
  33. }
复制代码
通过仓库下的output/build.sh脚本构造镜像，运行yaml如下
  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: output
  5. spec:
  6.   volumes:
  7.     - name: shared-logs
  8.       emptyDir: {}
  10.   containers:
  11.     - name: output-workload
  12.       image: sidecar-examples:output-workload
  13.       imagePullPolicy: Never
  15.     - name: sidecar-output
  16.       image: sidecar-examples:sidecar-output
  17.       imagePullPolicy: Never
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通过查看kubectl logs output output-workload可以看到output-sidecar收到了请求
  1. 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))
  2. 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))
  3. 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))
  4. 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))
  5. 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))
  6. 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))
  7. 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))
  8. HttpResponse(200 OK,List(Server: akka-http/10.2.9, Date: Tue, 29 Mar 2022 00:17:32 GMT),HttpEntity.Strict(text/html; charset=
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