简介：本文为8月15日深圳GIAC全球互联网架构大会云原生分会现场实录。
王发康（易松）是蚂蚁集团可信原生技术部的技术专家。主要从事高性能网络服务器的研发。他是 MOSN 和开源项目的核心成员。目前主要关注云原生Mesh、等相关领域。他喜欢开源并愿意分享：。
前言
蚂蚁集团Mesh大规模落地后，MOSN通过与UDPA对接，成为数据面之一。本文就其演变过程中遇到的问题和思考进行探讨。与UDPA对接，实现融合，增强MOSN服务治理和流量控制能力。与云原生外围组件连接，使 MOSN 开箱即用。这主要从以下几点来介绍：
MOSN简介
接下来我们从MOSN的诞生背景、发展历史、MOSN的功能和架构以及内部实现等方面来介绍一下。
MOSN诞生背景
随着云计算、物联网等技术的快速发展，微服务的架构不断演进。其演化过程通常经历以下四个阶段：
：一般初期业务很简单，流量不大。所有处理可在一次服务中完成；
分布式：随着业务运营的多样化、流量的不断增加，必须按照服务维度进行拆分，使得相同的服务资源消耗能够均等，便于容量评估和管理；
微服务：随着服务的粒度越来越细，服务的数量也不断增加。于是，微服务治理就出现了各种需求（限流、认证、路由等），各种类型的治理也应运而生。组件并以SDK插件的形式集成到不同的应用程序中；
Mesh：伴随着服务治理中的SDK类型、版本、重复等一系列问题，将SDK的能力剥离并与业务解耦，从而实现业务和中间件能力的并行迭代；
业务痛点
行业解决方案
基于以上业务痛点以及对业界现有解决方案的评估，MOSN诞生了。 MOSN (Open) 是一个用 .构建为 API、云原生、4 或 7 个负载均衡器场景。随着时间的推移，我们添加了额外的功能，例如多协议框架、多进程插件机制、DSL 和对 xDS API 的支持等。支持 xDS 意味着我们现在可以使用 MOSN 作为数据平面。
MOSN发展历程
Mesh技术研究始于2017年底，2018年3月，MOSN原型机问世，并进行小规模试点。抱着让更多用户享受到这项技术红利的想法，MOSN于2018年6月正式开源，2019年大规模落地618，并在同年双11大促中实现了核心支付环节全覆盖。经过大规模验证后，MOSN社区开始在标准化和生态方面发展和演化。
MOSN功能视图
MOSN作为通用数据转发平面，提供多协议分流、动态服务发现、服务治理（限流、重试、重写、超时控制等）、丰富的负载均衡算法等功能，可用于API、云等。本机、4 个或 7 个负载均衡器等场景。
MOSN架构分析
MOSN采用分层架构，其系统分为四层：NET/IO、、、。
其中，每一层通过工厂设计模式对外暴露自己的接口，让用户可以灵活注册自己的需求。通过协程池，用户可以以同步编码风格实现异步功能特性。通过区分协程类型，MOSN 实现了两种主要类型的协程：读取和协程。读协程主要处理网络读取和协议分析，协程用于完成读取后数据的处理、路由和转发。其架构如下图所示：
为了减少GC带来的滞后，MOSN封装了自己的内存池，方便多个对象的高效复用。此外，为了提高服务网格之间连接建立的性能，还设计了多种协议的连接池，以方便实现连接复用和管理。在连接管理方面，MOSN设计了多协议连接池。当模块通过路由、负载均衡等模块接收到Host和对应的转发协议时，获取对应协议的连接池。如果连接池不存在，则创建它并将其添加到缓存中。然后在长连接上创建并发送数据，如下图：
内存管理方面，MOSN 在sync.Pool之上封装了一层资源对注册管理模块，可以方便的扩展各类对象进行复用和管理。其中有用于存储各类对象的构造方法，用于存储各个实例对象的具体值。运行时，通过其中保存的构造方法创建相应的对象，并通过关联记录在其中。使用后，通过sync.Pool管理空闲对象，实现复用，如下图：
内存管理方面，MOSN 在sync.Pool之上封装了一层资源对注册管理模块，可以方便的扩展各类对象进行复用和管理。其中有用于存储各类对象的构造方法，用于存储各个实例对象的具体值。运行时，通过其中保存的构造方法创建相应的对象，并通过关联记录在其中。使用后，通过sync.Pool管理空闲对象，实现复用，如下图：
MOSN实施状况
服务网格化后，有人可能会质疑增加一跳转发是否会导致性能下降。事实上，情况并非如此。在Ant的一些业务场景中，部分业务网格化后，CPU消耗比之前降低了。 ，原因是之前一些通用的SDK能力已经迁移到上，并且统一做了一定的优化。还有一个好处就是，因为MOSN采用开发，自然开发效率就很高，所以也大大提升了中间件相关能力的研发速度。
MOSN 云原生演进
MOSN大规模落地并通过双11考试后，MOSN也开始在实践中规范和进化。并且通过与社区的合作，MOSN 实现了 xDS 的适配，可以方便地作为 MOSN 的控制平面来管理业务配置。另一方面，我们也积极参与相关社区，贡献一些通用能力和问题修复的 PR。
建筑学
如下图所示，最底层是基础设施层（物理机等）。上层抽象了容器资源的调度和管理。上层是容器中部署的各种服务。能力（服务治理）就是这一层用到的。
介绍
在介绍它之前，我们先来说说它为什么会出现。 10年前，一般应用都是直接部署在物理机上。但随着时间的推移，机器模型不断变化（如CPU核心数），出现了模型等效、环境部署、弹性扩展等一系列问题。于是就出现了。但当涉及到容器编排、调度、管理等问题时，问题就出现了。它在容器管理领域的使用是毋庸置疑的，但是它在微服务治理方面存在一些不足，所以它就是为了解决微服务治理问题而诞生的。
弥补了服务治理方面的短板，提供了服务互联、流量安全、流量控制、可观测等功能。
莫森和
经过 MOSN 社区几个月的努力和推进，MOSN v0.14.0 可以使用 1.5.x 作为云原生控制平面，方便微服务的管理。以下是2020年7月28日关于在中国使用MOSN的官方公告：又一篇数据平面博文，即数据平面的另一种选择——MOSN。
以下是MOSN 1.5版本的架构图。 MOSN通过xDS协议动态获取各种服务配置，以达到服务治理效果。
在Mesh领域，用它作为控制平面已经成为主流。通过 xDS 协议与数据平面交互。因此，通过在MOSN中实现xDS，我们可以将其用作MOSN的控制平面。第三方数据平面集成可以通过以下三个步骤实现：
有了相应的改造方案后，我们成立了相关组织，带领社区的学生一起讨论改造。
除了改造（相关能力已经集成到官方仓库）之外，MOSN 还需要在负载均衡、服务治理以及相关框架等方面做出一些适配和增强。适配列表如下：
一旦 MOSN 功能一致，它就可以用于微服务治理。在使用之前，我们先来看看中的相关策略与MOSN是如何关联的。如下图所示，作为一个业务的转发描述，在MOSN中对应一个和一组相应的路由策略。
初步了解了 MOSN 的组合方式后，我们通过一个例子来看一下 MOSN 能做什么： 下面是一个经典的多语言服务，用于服务治理。在这种场景下，MOSN不仅独立行动，还充当服务器的角色。
通过MOSN作为数据平面运行示例，实现了以下服务治理的通用能力：
在这里，您可以通过演示教程“MOSN with”了解MOSN如何作为服务管理的数据平面。
开源生态建设
MOSN在完成对接的同时，也与周边开源生态如、、、等进行了密切合作。
MOSN 与
MOSN 和非系统下提供的服务治理解决方案。如下图所示，方案一是非系统下，MOSN通过集成-go来支持pub/sub服务，并复用了原有的服务注册中心。方案二是采用系统下的一步式服务治理。 MOSN 通过支持的路由策略实现服务治理。
MOSN 与
限流是微服务治理中的一个重要功能。 MOSN 集成复用其底层限流能力，实现单机限流（令牌桶/漏桶组合）、业务断路保护（根据业务成功率）、自适应限流（根据负载情况） ），目前限流规则还没有成熟的API。我们还和UDPA讨论了一些限流规则的规范。
MOSN 与
服务之间的调用依赖关系和调用状态是微服务管理中的重要指标。 MOSN社区通过协作配合，将SDK集成到MOSN中，从而实现HTTP系统调用链路拓扑展示、QPS监控、细粒度RT如下图所示，该功能也在不断演化，将会支持下一个。
标准化演变
除了开源生态的适配之外，MOSN 还为其标准化做出了一些贡献（如限流、路由 UDPA 政策建议等）。 标准化了数据平面和控制平面之间的UDPA规范，微软标准化了控制平面和应用程序和工具级别之间的SMI规范。他们所做的一切，其实都是围绕“防止锁定，方便用户灵活切换”。
由此可见“标准”和“规范”的重要性。当然，MOSN社区也在其相关标准下做出了一些演进和贡献。
关于第一点，MOSN社区持续致力于能力的对接，包括多方支持、MOSN侧功能对接等。控制平面支持MOSN的注入、适配和编译构建适配、负载均衡算法、流量管理系统。 、流量检测、服务管理等
在标准化方面，我们也参与了UDPA相关规范的讨论，提出了限流通用API规范的讨论，并正在组织社区会议进行讨论。
同时，MOSN社区也在积极与社区沟通，寻求合作。我们的目标是成为官方推荐产品。我们上面提到过这一点，引起了相当多的关注。官方会员@对这个问题进行了非常详细的解答和讨论。
经过MOSN社区和官方的全面讨论，MOSN社区将主导并参与数据平面的解耦（如测试集、镜像构建等），这样更容易集成第三方数据平面，即更方便MOSN社区用户综合使用。 MOSN 中已添加以下项目并进行了适配：
关于第一点，MOSN社区已经为该系统贡献了一个PR，并已将其合并到主干中。此 PR 可以使镜像更轻松地集成其他数据平面。
TOC（技术委员会）委员@2020年7月14日最新回复：“也是支持多个数据平面的解决方案，也建议在官方博客中将MOSN作为实验性第三方数据平面纳入其中用户的便利性。来试试吧”：
经过 MOSN 社区的不断努力，7 月底，国内使用 MOSN 的官方博客正式上线：又一篇数据平面博文，得到了官方的一定认可。
总结与展望
从Mesh技术的研究，到MOSN的诞生和小规模试点，再到双11的大规模落地，再到从开源到标准化的演进，一路走来并不容易。这个过程也离不开 MOSN 开源社区的开发者和用户。的贡献和支持。
合作伙伴和用户
秉承利用开源、培育开源的理念，MOSN社区在众多合作伙伴的共同努力下，正在实践的道路上一步步走向标准化。
总结及未来展望
接下来，MOSN社区不仅会继续兼容和适配新版本的功能，还将在以下方面做出努力：
MOSN 是一个开源项目，社区中的任何人都可以使用、参与和改进。我们希望您加入社区！您可以通过以下几种方式了解 MOSN 的工作并参与其中。
欢迎加入 MOSN 开源交流群
参考阅读：
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