APISIX 在君润人力云原生平台的架构实践
讲师：袁鹏，一页科技架构师
摘要： 君润人力采用多套 Apache APISIX 集群来满足自研服务平台的功能需求。
君润人力成立于 2019 年，是一家以科技驱动的人力资源解决方案服务商，依托行业领先的科技水平和服务能力，专注于为客户提供一站式人力资源服务。自研数十家人力资源服务平台，深度链接 B 端企业和 C 端用户，构建数字化人力资源服务生态。
本文从君润人力业务快速扩张的背景入手，重点介绍开源 API 网关 Apache APISIX 对其自研平台系统架构的多样化应用场景支持，共有四大线上实战案例，希望对仍在网关选型过程中的企业或用户有所帮助。
君润人力自研系统架构概述
君润人力在搭建自研服务平台架构时，首要原则就是**“开放、开源、拥抱云原生”**。平台基于 Kubernetes 微服务架构构建云端系统，整体架构参考下图。
右侧是君润自研服务平台，DevOps 流程依托 Git webhook、coding、Kubernetes 集群实现全自动化与无感发布，业务系统基于 PaaS 平台进行迭代开发，确保研发规范，并达成技术栈的统一。上侧是监控手段，系统集成了 sky-agent 和 arthas，满足了线上服务观测多维度的需求。与此同时，采用腾讯日志云与 Kubernetes 结合的方式将服务日志存储在云上，实现 Kubernetes 集群内无文件化服务，避免磁盘容量堆积从而影响到 Kubernetes 集群单个节点的健康。
左侧是业务系统中最重要的环节 —— 流量管理。所有流量会通过 WAF（WAF，Web 应用防火墙，负责网络安全）进入三层网络里面的第一层 CLB，主要负责流量转发；第二层就是云原生网关 APISIX，它承担了业务系统的内部服务治理；第三层则是业务系统的 Gateway 应用内部的网关，负责单系统鉴权和路由。
其中第一层的 CLB 和第二层的 APISIX 尤其重要，它是所有系统的入口，一旦出现问题，那么所有系统将无法被访问。CLB 采用的是腾讯云服务，稳定性、扩展性与抗并发性能都比较高，业务架构需要解决的是第二层云原生网关 APISIX，保证它的高可用。
APISIX-Service 被部署在 Kubernetes 集群内部，Kubernetes 集群采用的是腾讯云提供的服务，为了保证出现问题后能够快速恢复，系统外置了 etcd 集群，使数据得以保留，这是 APISIX 集群高可用的体现。
那么，如何来保证 APISIX 的高并发和高性能？这里系统利用了 Kubernetes 的机制，当 APISIX 进行路由转发时，通过 Kubernetes 的服务名 + 服务端口使它在同一个网段内跳转；因为网关服务部署在 Kubernetes 内部，依托于 Kubernetes 的特性，可以进行滚动升级，进而达到 APISIX 网关升级的无感发布。
通过该架构图不难发现，第二层是所有流量的入口，选择一个满足业务扩张需求的云原生网关，对系统架构来说至关重要，下面谈谈在网关技术选型时的主要思考。
技术网关选型痛点
- 数量庞大的业务系统。 目前人力资源这个领域有 15+ 服务平台，生态业务多样化，面临的问题也比较多，服务请求需要频繁变更，导致需要操作和配置的路由也非常多。原来系统是基于 CLB 进行流量转发，久而久之，运维人员需要配置和操作的地方非常多，耗费了大量的人力与时间。
- 频繁的高并发大流量。 举个例子，客户集中在同一天发薪或提现大额资金。在用户数量达到大几十万时，集中进行的某些行为，如打卡、签约、领取任务或工资等，此时系统并发流量非常大，短期翻倍的情况比比皆是。
- 个性化需求的扩张压力。 APISIX 是基于 OpenResty、Nginx 和 Lua 开发的，但如果用 Lua 来开发插件，会有一定的研发投入和维护成本。
对于插件的支持，APISIX 已经提前做好了准备。APISIX 的官网提供了自定义插件ext-plugin来支持 Java 开发，技术栈问题迎刃而解。此外 APISIX 的生态非常好，作为国产网关产品，社区极其活跃，业内实践还特别多，在云原生网关这层来说，业内也是顶级存在。
我们的团队非常开放，做完技术选型后，快速实践落地。从上线部署到服务分批次接入，耗时不到 1 个月时间。目前 99% 的服务通过 APISIX 访问，上线一年多至今零事故，稳定性非常好。下面这张图里，大家能看到 APISIX 的一些特性，红字部分是我们最看重的几点。
APISIX 四大实践场景
下面我们来逐一介绍 APISIX 的四个实践场景。
路由策略
Apache APISIX 基于 Radixtree 和 etcd 提供路由极速匹配与配置快速同步的能力。路由和插件的设计实现都满足了极速性能和超低延迟的需求。比如以下两个场景中，都表现出了不错的性能：
- 高峰期的 API 紧急停用。 业务系统处在高峰期时，用户导出百万数量级的报表数据，会使 MySQL 数据库直接宕机，此时重启服务也无法解决，用户继续导出操作会持续故障，这个问题以前我们得发版才能解决；而现在只需要运维人员简单配置一番，就可以做到 API 紧急停用，通过路由优先级策略和失效策略（依托 Serverless 插件），配合使 API 接口在分钟级下线，从而保证服务的稳定。
- 业务系统较多。 其中 SaaS 系统需要支持客户自定义域名访问，我们采用了泛域名匹配，做到一次配置，全局通用。
下图是君润人力 2022 年度路由增长趋势图。可以看到，不论前端还是后端路由，在引入 APISIX 之后，都实现了三倍或以上的数量增长。
安全控制
我们基于 APISIX 做了双层网关架构，在 APISIX 上隔离出一个逻辑网关，用户访问 CLB 进来 APISIX 再转发到业务系统。如果用户使用的这个功能需要用到 PaaS，就会通过 PaaS 服务网关进行访问，此时的 PaaS 服务网关就是一个逻辑网关。
我们在 Kubernetes 内部封闭了一个区域，即 PaaS 平台，里面包含大量的基础服务。利用 APISIX 网关的特性：熔断、安全、身份识别，使上层业务系统访问 PaaS 服务都需要通过 PaaS 网关。
流量管理
由于业务系统数量较多， 核心服务（SSO、PaaS 服务和发薪服务）可用性要求高， 这些服务的流量管控需要依赖 APISIX 提供的流量管理灰度策略。
为此，系统内部采用了两种方式进行。一是基于标签灰度。核心服务上到生产环境之前，测试人员先在灰度环境验证。我们会将测试用户流量转发到灰度服务，进行生产环境验证，验证通过后再基于权重切入流量，观察一段时间，没问题后再把全部流量切换到新版本；二是生产环境内。相同的服务并存多个版本，不同的业务系统访问不同的版本时，基于标签进行路由转发。
日志管理
从下图的架构模式可以看出，APISIX 和 Pod 服务都基于 Kubernetes 架构，所有后端路由都被绑定在同一服务上，在 APISIX 服务上配置的 Kafka 插件用来采集日志数据，同时配置了 Skywalking 监控程序性能。根据 RequestId 和 TraceId 在 Skywalking 和日志云，可以观测到整个调用链路，并查看每个环节的日志记录和 API 请求耗时。
从目前观测到的数据来看，系统每天都有上千万次的 API 请求，平均每天产生的日志数据达到 30G ，日志总量达到 TB 级。
使用 APISIX 的经验与展望
在使用 APISIX 的过程中，我们总结了一些经验之谈，在这里分享给对 APISIX 感兴趣的朋友们。
构建基础镜像需要拉取国外资源。 APISIX 需要部署在 Kubernetes 内部，内部会进行一定的二次开发和源码编译，这时需要到 GitHub 上拉取资源，目前官方提供的 Docker 镜像有一部分需要拉取国外资源，在进行本地开发和线上部署时，环境调试相对麻烦。
调试环境部署有要求。 自定义插件 java-plugin-runner ，需要基于 runner.sock 进行 RPC 通讯，现有案例较少，调试起来有一定困难，它需要和 APISIX-Service 在同一个镜像内。
**每天产生大量的日志记录到本地。**刚刚发布生产时，我们发现就算只开启 error 级别日志，每天的增长数量都非常大，导致 Kubernetes 集群中一个节点磁盘告警。后面打包镜像时将日志由文件记录改变为输出至控制台，收集至云日志服务 CLS 存储记录分析，实现本地无文件化存储。
当然，以上都属于前期准备工作上的必经之路，在正式投入使用后，APISIX 给我们带来的收益远远大于期望，总体有以下三点：
- 对业务发展起到了强有力的支撑。 使用 APISIX 后，系统功能更加丰富，性能更加强劲。APISIX 对 API 服务提供了多种可观测性和安全防护手段，可以支持我们每天千万次流量的访问。
- 助力研发交付效率。 比如原来配置 DNS 解析需要 10 分钟才能生效，而现在通过泛域名配置，几秒钟就能生效；因为原先需要在 CLB 和 Nginx 两个地方手动修改配置，而我们有 10 多个系统、100 多个服务，需要配置的点很多，应用了 APISIX 的泛域名配置后，现在只需要在控制面板上修改，极大地减少 DevOps 工作量。
- 大幅降低成本。 LB （负载均衡）成本的变化。LB 服务数量由 200+ 缩减到了 10+，大大降低了系统维护成本。
后期我们还会有一系列需要借助 APISIX 云原生网关达成的功能开发包括但不限于：集成 Sentinel 使服务具备热插拔动态限流功能、开发多维度流量控制、风控识别功能升级、分层治理和全链路日志分析等等。届时将采用多套 APISIX 集群来满足自研服务平台的功能需求。
总结下来，使用 APISIX 云原生网关给君润人力服务平台带来了非常大的帮助，使我们能轻松应对多样化的复杂场景，打造趋于完美的数字化人力资源服务生态。
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