grpc

网友投稿 390 2022-08-27


grpc

目录前言现状负载均衡的方案一、客户端dns模式 二、客户端注册中心模式三、代理端走ingress四、代理端servicemesh结语

前言

grpc 因为是长连接的,所以负载均衡处理起来没有 rest 接口那么容易。常见的 grpc 负载均衡方法分为两类,一类是客户端侧实现负载逻辑,一类是代理侧实现负载逻辑,对客户端侧是透明的。在容器化的网络环境里, grpc-java 客户端侧的负载均衡有两种常见的实现路径。

1、基于 dns 实现,

2、基于外部的服务注册中心实现(ZooKeeper/Etcd/Consul/Eureka)。

本文旨在,在容器化的网络环境下,通过测验寻找一种改造成本最小的实现负载均衡的途径

现状

在 k8s 的网络环境下,一个 grpc 的服务,同一个 namespace 下,可以直接通过 service 访问,不同的 namespace 可以通过 service.namespace 访问。但是,经验证,这种直连的方式没法做到负载均衡,也就意味着 server 端无论开启了多少个 pod 实例,客户端也只能连接一个pod 。所以,在客户端和服务端数量不对等时,打到 server 侧的流量会非常的不均衡,如果数量对等,情况稍微好些。本次测验只测试了 java 链接 java 的 grpc 服务,生产环境的实际调用场景会更复杂,包含了 php 、go、java 三种 grpc 服务的相互调用

负载均衡的方案

一、客户端 dns 模式

dns 的模式是 grpc-java 实现复杂均衡改造成本最小的。应该也是最通用的,各个语言的 grpc  应该都有支持。主要改动两个地方,

1、修改 Service 的 spec.clusterIP 为 ”None“,如:

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

namespace: tap-prod

name: queuing-rpc

labels:

app: queuing-rpc

spec:

clusterIP: None

ports:

- port: 8030

targetPort: 8030

name: grpc

selector:

app: queuing-rpc

改动后,可以通过 service 的名称解析到 pod 的 ip 列表

2、配置的 grpc 链接协议头加上 dns 协议,如:

grpc.client.store.address = dns:///store-rpc:8020

二、客户端注册中心模式

客户端注册中心模式相比较 dns 模式,实现方ufWRRFQ式上相对复杂点,但是灵活度更高了,有了注册中心后,服务治理相关的也就都可以做了。但是在多语言的场景下,这种方式的普及难度会更高,无论选择哪个注册中心实现,都必须要求其他语言也要对应实现。这里只简要阐述 grpc-java 的实现途径

。grpc-java 客户端提供了 NameResolver 、NameResolverProvider 、NameResolverRegistry 等实现服务注册发现的扩展类。结合注册中心 ZooKeeper/Etcd/Consul/Eureka ,很容易实现一个基于注册中心的带服务治理的 grpc 。

三、代理端走 ingress

nginx-ingress-controller 从 0.30.0 版本开始支持 grpc 的流量代理,经测验,在 nginx-ingress 代理模式下,grpc 的流量是负责均衡的。这种改动方式也比较简单,服务方只需要新增一个 ingress 代理 grpc 流量即可,客户端链接是无感的,不需要做任何改动。因为走了一层代理,性能上会比dns 模式差点

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1

kind: Ingress

metadata:

namespace: tap-prod

name: store-rpc

annotations:

kubernetes.io/ingress.class: nginx-intranet-grpc

nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: "GRPC"

spec:

rules:

- host: store-rpc.xx.com

http:

paths:

- backend:

serviceName: store-rpc

servicePort: 8020

四、代理端 service mesh

需要引入 istio 等服务网格架构。这种模式,对于多语言微服务环境是非常友好的,可以屏蔽各种语言基础服务治理的实现细节,应该是最终目标方案。

结语

短期而言,需要解决 grpc 负载均衡问题,最快速、最无感的方案是基于 ingress 的代理负载模式。改动小、性能好的方案应该是客户端基于 dns 的模式。最复杂、最灵活、可控度最高的应该是基于客户端注册中心的实现方式。综合起来看,service mesh 的方式才是最终的目标,不仅解决服务负载问题,流量观测、服务治理也统统解决了

参考:

https://grpc.io/blog/grpc-load-balancing/https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/examples/grpc/

以上就是grpc-java k8s下的负载均衡处理方法的详细内容,更多关于grpc-java k8s负载均衡的资料请关注我们其它相关文章!


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