一、引言
随着信息技术的快速发展,服务器集群技术在现代企业信息化建设中发挥着举足轻重的作用。
服务器集群不仅能够提供高可用性、高性能的计算机环境,而且能有效提高服务质量。
本文将详细介绍服务器集群技术的概念、分类、优点,并结合实践讲解如何搭建和配置服务器集群。
同时,深入理解服务理念也将是本文的重要组成部分。
二、服务器集群技术概述
服务器集群技术是一种将多台计算机(服务器)通过高速网络连接,协同工作以完成特定任务的技术。
这些服务器可以是物理服务器,也可以是虚拟服务器。
集群中的服务器可以共享负载、提高容错能力,从而实现高性能和高可用性。
服务器集群技术广泛应用于云计算、大数据处理、在线交易等领域。
三、服务器集群技术的分类与优点
根据功能和应用场景的不同,服务器集群技术可分为以下几类:
1. 负载均衡集群:通过分配网络负载,提高系统的可扩展性和性能。
2. 高可用性集群:通过复制关键服务和数据,提高系统的容错能力,确保在单个服务器出现故障时系统仍然可用。
3. 网格计算集群:将所有节点作为一台大机的单一计算资源,实现资源共享和协同工作。
服务器集群技术的优点包括:
1. 高性能:通过负载均衡技术,将任务分配给多个服务器处理,提高整体性能。
2. 高可用性:通过数据备份和容错技术,确保系统在高负载或故障情况下仍然可用。
3. 可扩展性:通过添加更多服务器节点,轻松扩展系统规模。
4. 灵活性:可根据业务需求动态调整资源配置。
四、深入理解服务理念
服务理念是企业在信息化建设中应遵循的核心价值观和行为准则。
其核心思想是以用户为中心,提供高效、可靠、优质的服务。
在服务器集群技术的实践中,深入理解服务理念至关重要。
具体体现在以下几个方面:
1. 关注用户需求:了解用户需求,提供符合用户期望的服务。
2. 服务质量保障:确保服务的可用性、可靠性和性能。
3. 持续服务改进:根据用户反馈和业务发展需求,不断改进和优化服务。
4. 安全性保障:加强安全防护,确保服务的安全性。
五、服务器集群技术的实践应用与配置
以负载均衡集群为例,介绍如何搭建和配置服务器集群。
1. 选择合适的负载均衡器:根据业务需求选择合适的负载均衡器,如Nginx、HAProxy等。
2. 配置服务器节点:安装和配置服务器软件,如Web服务器、数据库服务器等。确保节点之间的通信和协同工作。
3. 添加服务器节点到负载均衡器:将各服务器节点的IP地址和端口配置到负载均衡器中。负载均衡器将根据网络负载情况分配任务给各节点。
4. 测试和优化:对集群进行测试和优化,确保系统的稳定性和性能。
六、案例分析与应用场景展示
以某大型电商平台为例,介绍服务器集群技术的应用场景和效果。
该平台采用负载均衡和高可用性集群技术,确保在高并发访问和故障情况下仍然保持系统的稳定性和可用性。
通过添加更多服务器节点,轻松应对业务增长带来的挑战。
同时,该平台还采用了一系列安全措施,确保用户数据的安全性和隐私保护。
七、总结与展望
本文详细介绍了服务器集群技术的概念、分类、优点及实践应用方法。
同时,强调了深入理解服务理念在信息化建设和服务器集群技术实践中的重要性。
通过案例分析,展示了服务器集群技术在企业信息化建设中的实际应用效果。
未来,随着云计算、大数据等技术的不断发展,服务器集群技术将在更多领域得到广泛应用和发展。
理解服务器 CPU 的型号、代际与架构
在服务器世界中,Intel Xeon Platinum 8260就像一颗璀璨的明珠,它的出现标志着高性能计算的新里程碑。
首先,我们通过型号来解读:Intel Xeon是服务器CPU的代名词,铂金系列则象征着顶级性能,而8260这个型号,就是铂金家族的一员,定位高端,其代际发展如同PC世界的革新,从Skylake到Sapphire Rapids,每一步都是架构的革新与提升。
每个代际都有其独特的命名体系,比如Skylake与Cascade Lake,8260就属于2019年的Cascade Lake系列,采用先进的14纳米工艺,同时适用于服务器和个人PC的多元化场景。
而不同于个人PC的CPU,Xeon Platinum系列的最大特色在于支持高达28个物理核心,这些核心被精心设计为内存控制器、Mesh架构下的物理核和包含PCIe和UPI总线的North Cap部分。
Mesh架构是Intel的一个重要创新,它在Skylake中首次登场,以二维矩阵的形式优化内存访问,告别了Ring架构的延迟问题。
在8260中,28个物理核被组织成5行6列,显著减少了内存访问的延迟,提升了整体性能。
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服务器CPU的硬件设计细节中,内存控制器支持DDR4 2933 MHz,最多连接12条内存,这是为了满足大规模数据处理的需求。
而Mesh架构的演进,从Skylake的单维度扩展到Cascade Lake的二维布局,进一步缩短了内存访问路径,提升了整体效率。
更重要的是,Intel引入UPI(Uniform Platform Interface)总线,取代了先前的QPI,它提升了数据传输速度和功耗效率,使得多处理器间的连接更为高效。
例如,8260支持双、四、八处理器的连接,通过Mesh架构组织的物理核,有效降低了延迟,为高性能计算提供了强大的扩展能力。
总结来说,Intel Xeon Platinum 8260是一个集命名规范、先进技术、架构优化和高效互联于一身的服务器CPU,它不仅展示了Intel在服务器CPU领域的技术实力,也为未来的高性能计算奠定了坚实的基础。
深入了解这些细节,无疑能帮助我们更好地利用和优化服务器资源。
深入理解Kubernetes的认证与授权机制
众所周知,任意一个系统的安全机制的核心都是基于 认证与授权 (Authentication and Authorization),即首先通过某种方式确认“你”的身份,再根据一定的授权策略确定“你”在我的系统里面能做什么操作。
对于K8S来说,就是体现为客户端对于 kube-apiserver 的api接口操作的鉴权(客户端可以是集群内的工作负载pod,任意服务器上的kubectl程序,或是计算节点上的kubelet组件等等)。
Kubernets项目作为一个成熟的开源云计算基础设施项目,让我们来看看他们是如何解决认证与授权这两个核心问题的:
k8s的用户认证机制的官方文档地址:。
Kubernetes中的用户类型分为 service accounts 和 normal users 两类。
service accounts是k8s内部自建的一套用户认证体系,主要用于pod里直接调用kube-apiserver过程中的认证。
而普通用户类型依赖于外部认证服务,k8本身不关心。
当创建service account对象时,会对应的创建一个secret对象,内含了这个用户的认证token,当pod启动时,只要yaml里申明了绑定特定的service account账号,那么系统会自动把secret的token注入到pod中的指定目录,接下来当pod调用apiserver接口时,系统都会自动的附加上这个token,这样apiserver就可以识别出这个pod的身份,结合role和rolebinding的配置信息,就可以正确的授权了。
service account是基于k8内部的认证体系,使用起来比较方便,直接在集群内创建sa资源即可。
此种类型的用户不是本篇文章讨论的重点,想了解具体的操作可以参考我之前的这篇文章: 构建云原生微服务网关系列-篇二:Zuul ,里面有详细的service account的使用说明。
本文讨论的重点,针对普通用户类型,很多人的理解会比较模糊,对此官网有一段说明:
也就是说,k8项目认为普通用户认证应该由外部服务供应商解决,k8本身不关心认证过程,只要告诉他最终的认证结果,即这个用户是“谁”。
认证方式可以用公私钥对,或者openstack 的 keystone认证服务、google的Google Accounts服务,甚至是一个有着用户名和密码列表的文件,对于k8s来说,都是一样的。
不管用何种方式去认证,最终结果都是告诉k8s,这个用户是“谁”,也就是它的用户id。
这里需要注意的时,对于普通用户类型,k8是不会存储用户信息的,而对于service account类型的用户,k8会保存在etcd里面。
普通用户也无法通过api调用直接创建。
Kubernetes 支持使用客户端证书、bearer token、认证代理或者http basic auth等方式进行认证,而无论使用哪种方式,认证插件都需要将以下的用户信息和http请求进行关联:
api-server目前支持的认证方式有:
使用由 k8s 根 CA 签发的证书,提取cn字段作为用户id,O字段作为用户组。我们可以使用openssl工具来进行证书的签发(kubernetes 1.4之后支持了证书中携带用户组信息):
上述操作会生成一个证书请求,username为 jbeda ,并同时属于两个用户组 app1 和 app2 。
静态token列表文件,需要预先在 API Server 服务器上放置该文件,并且在api server的启动参数中加上 --token-auth-file=SOMEFILE ,token文件为csv格式,应至少包含token, user name, user uid这三个字段(逗号分隔)以及一个可选的group names字段,例如:
注意如果用户组有多个的话,整个用户组需要用双引号括起来。
1.18版本进入稳定版的新特性,支持可以在集群启动时动态的创建和管理token,配置比较多,这里不多赘述,有兴趣直接参考官方文档
跟静态 Token 文件类似,只是使用了用户名密码的形式进行认证,使用的是http basic auth类型的认证方式,启动参数为 --basic-auth-file=SOMEFILE ,文件格式为:
很好理解,不多说了
之前介绍过了,k8s内部用户体系 Service Account 使用的 Token,认证方式也是bearer token。这里需要注意的是官方文档有一个描述:
因为api-server本身并不关注流量是从哪里过来的,所以基于service account创建的token,只要你拿到了这个token,是可以从 集群外部 发起请求的,api-server会将此请求认证为对应的service account用户。拿到token的方式官网也做了说明:
注意和serviceaccount绑定的secret类型为 /service-account-token ,其中token字段即为我们需要的令牌(jwt格式),拿着这个令牌就可以直接发起请求了。 注意在secret中保存的token是经过base64编码的,实际使用时还需要先进行base64解码操作,可以使用网站来查看这个令牌,以下是k8s签发的一个jwt令牌payload部分字段的示例:
新出来的一种认证方式,基于Oauth2,比较复杂,有兴趣可以参考官方文档,这里不介绍了。
对于Oauth2认证以及JWT技术比较感兴趣的,可以参考我之前的博文 深入理解Spring Cloud Security OAuth2及JWT 。
(阅读量4万多了,也算爆款了:)
搞定了认证,接下来就是授权了。
得益于k8s优良的设计,认证和授权是解耦的,所以只要k8系统识别出了用户身份(username或者uid),接下来要做的事情就是一样的了。
关于授权部分的官方文档地址:
事实上k8s本身也支持多种授权类型,比如rbac,abac,node,dynamic admission 等等。
这里只介绍下最常用的rbac(基于角色的访问控制),实际使用中,api-server开启 --authorization-mode=RBAC 参数,即启动了rbac功能。
如果你对于rbac本身已经比较了解,那么其实k8s里面的rbac功能就非常容易理解了。
涉及rbac的有两个api对象,role定义了一个角色,申明了此角色可以操作的功能列表,rolebinding其实就是把用户和角色做了一个绑定。
role的api对象示例:
这个yaml定义了一个Role对象,名称为 pod-reader ,作用域为 default 这个namespace,可以对 pods 这个对象进行 get 、 watch 、 list 操作。 kubernetes完整的操作类型列表如下,都很好理解,不一一说明了:
值得注意的是,有些资源还有子类型,比如pod的logs,如果需要查看,也是需要授权的(添加 pods/log 资源类型)
RoleBinding资源的作用也非常容易理解, 就是绑定Role和用户。下面是一个RoleBinding的示例:
这个例子里把一个类型为User,name叫做jane的用户,和pod-reader的Role做了绑定。
注意subjects里面的 kind 字段,即用户类型,前面介绍过了,分别是 User 、 Group 和 ServiceAccount 。
绑定完成之后,当使用 jane 这个用户身份对k8s的api进行调用,就可以进行指定的 watch 、 get 、 list 操作了。
这两资源其实和Role、RoleBinding的配置方式是完全一样的,区别在于ClusterRole和ClusterRoleBinding的作用域是集群范围的,并且可以操作 node 这样的集群范围资源,而Role、RoleBinding在metadata中需要指定namespace字段,其他方面没有区别。
弄清原理之后,现在让我们来实际操作一下,目标是使用kubectl客户端工具对于给定的k8集群进行受限操作。
基于上述的认证策略的介绍,我们使用 客户端证书 方式来进行用户认证,即使用K8集群的根证书来签发一个用户证书,使用该证书来进行用户认证及授权操作。
关于RSA证书的制作,可以参考官网文档:,这里我们使用常用的openssl工具来制作证书:
1、创建一个2048位长度的RSA格式私钥
2、创建证书签名请求(csr),CN-对应Username O-对应用户组,上面的文章中已经介绍过
3、使用集群根证书签发这个证书请求(days是证书到期时间,可根据实际需要配置)
首先先找到一台准备作为客户端访问k8集群的linux服务器(或者windows、mac都可以),确保客户端与集群的api-server端口网络联通(一般为6443端口,注意必须是https连接),出于安全考虑,最好开一个操作k8的专用的操作系统账号。
把集群master节点中的kubectl二进制文件拷贝至此服务器/usr/bin目录内,同时拷贝、、这三个文件至服务器上的指定目录。
在新建用户的home目录下创建目录,在此目录下新建config文件(或者直接执行kubectl config set-cluster test操作,kubectl会自动创建该文件),编辑该文件填写如下内容:
完成之后可以执行 kubectl config view 来验证一下配置是否正确。
使用管理员登陆k8集群,进行权限配置,这里以添加集群范围的运维用户权限为例:
可以看到,我们定义了一个角色 release ,用于应用的部署及日常运维操作。
为了满足日常运维,给其分配了一组受限的资源权限。
具体来说,该角色对deployments,services,configmap,pvc资源有全部的操作权限,对于nodes,events,pods,pods/log,endpoints只有查看权限,对于其他资源没有任何权限。
这里我们定义了一个ClusterRoleBinding,把User和ClusterRole进行了绑定,到这里全部操作就完成了。
登陆客户端,一切顺利的话,执行 kubectl get pods 就可以返回远程集群的default命名空间下的pods列表了,其他配置的权限应该也可以正常操作。而如果这个用户想访问受限资源,比如想查看secrets信息,则会出现如下的报错信息(403 Forbidden):
验证成功!
基于上述的描述,可以知道,其实在集群里面创建一个service account,把它的token拷贝出来,配置在客户端的kubectl配置文件中,可以达到同样的效果,这里就不再展示了。
因为service account的token机密信息实际上都是存放于secret对象中,而secret经常被人吐槽的是存放的数据是明文(只是做了base64编码),所以这里多说一句secret的安全性问题。
其实k8s是支持secret加密存放的,支持的加密类型还挺多,具体可以看我这篇文章: 使用加密插件加密secrets中的数据 。
但其实我并不建议使用这种方式,原因是使用加密插件只能加密存放在etcd里面的数据,而使用api server调取出的数据仍然是解密过后的,这意味着你执行 kubectl get secrets 或者是进入容器的环境变量查看,仍然可以看到明文数据。
k8s项目更推荐的权限管理方式是:
做好上面两点,对于一般公司的安全管控来讲已经足够,毕竟集群管理员的权限只是掌握在很小一部分人的手中。
而对于安全审计要求更高的企业(比如金融机构),审计可能会有要求敏感数据必须加密存放,此时可使用api-server的加密插件。
深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践前言
Java,作为全球最广泛使用的开发技术,其技术体系由虚拟机、Java API、编程语言和第三方框架构成。
国内Java技术资料丰富,但关于Java虚拟机的资料相对稀缺。
这是因为Java的虚拟机层面对底层复杂性和硬件差异进行了隐藏,为开发者提供了统一的运行平台,使得Java应用开发高效便捷,程序员主要关注业务逻辑,而非硬件兼容性。
然而,随着Java技术的发展,对高性能、稳定性和扩展性的需求日益增长。
虚拟机为统一平台牺牲了一些硬件性能,这在并发压力大时可能导致性能瓶颈。
为了满足这些要求,高性能Java虚拟机提供了许多优化特性。
对于初学者,这些特性可能不是必需的,但对企业级应用开发者,理解虚拟机特性至关重要,如架构师、系统调优师等角色的需求日益强烈。
本书旨在帮助中高级开发人员深入理解Java虚拟机,五个部分覆盖了Java技术体系的基础、内存管理、执行子系统、编译优化和并发处理。
从Java历史到内存管理机制,再到类加载和执行,以及并发模型和优化策略,每一部分都为提高Java程序员的技术能力提供关键知识。
通过实例和实战,读者将掌握虚拟机运作的原理和优化方法,助力他们在Java开发道路上的成长。
阅读本书,适合的读者群体包括:使用Java技术的开发者、系统调优师和系统架构师。
每个部分独立又相互关联,以通俗易懂的方式解释技术细节,帮助读者在实践中掌握虚拟机的运作。