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Hello,Go module proxy

一. Go module引入的幸福与“无奈”

《Go 1.11中值得关注的几个变化》一文中,我们知道了Go语言通过引入module的概念进而引入了Go tool的另外一种工作模式module-aware mode。在新的工作模式下,Go module支持了Versioned Go,并初步解决了包依赖管理的问题。

对于全世界绝大多数Gophers来说,Go module的引入带来的都是满满的幸福感,但是对于位于中国大陆地区的Gopher来说,在这种幸福感袭来的同时,也夹带了一丝“无奈”。其原因在于module-aware mode下,go tool默认不再使用传统GOPATH下或top vendor下面的包了,而是在GOPATH/pkg/mod(go 1.11中是这个位置,也许以后版本这个位置会变动)下面寻找Go module的local cache。

由于众所周知的原因,在大陆地区我们无法直接通过go get命令或git clone获取到一些第三方包,这其中最常见的就是golang.org/x下面的各种优秀的包。但是在传统的GOPATH mode下,我们可以先从golang.org/x/xxx的mirror站点github.com/golang/xxx上git clone这些包,然后将其重命名为golang.org/x/xxx。这样也能勉强通过开发者本地的编译。又或将这些包放入vendor目录并提交到repo中,也能实现正确的构建。

但是go module引入后,一旦工作在module-aware mode下,go build将不care GOPATH下或是vendor下的包,而是到GOPATH/pkg/mod查询是否有module的cache,如果没有,则会去下载某个版本的module,而对于golang.org/x/xxx下面的module,在大陆地区往往会get失败。

有朋友可能会说,可以继续通过其他mirror站点下载再改名啊?理论上是可行的。但是现实中,这样做很繁琐。我们先来看看go module的专用本地缓存目录结构:

➜  /Users/tony/go/pkg/mod $tree -L 7
.
├── cache
│   └── download
│       └── golang.org
│           └── x
│               └── text
│                   └── @v
│                       ├── list
│                       ├── v0.1.0.info
│                       ├── v0.1.0.mod
│                       ├── v0.1.0.zip
│                       ├── v0.1.0.ziphash
│                       ├── v0.3.0.info
│                       ├── v0.3.0.mod
│                       ├── v0.3.0.zip
│                       └── v0.3.0.ziphash
└── golang.org
    └── x
        ├── text@v0.1.0
        └── text@v0.3.0

我们看到mod下的结构是经过精心设计的。cache/download下面存储了每个module的“元信息”以及每个module不同version的zip包。比如在这里,我们看到了golang.org/x/text这个module的v0.1.0和v0.3.0两个版本的元信息和对应的源码zip;同时mod下还直接存有text module的两个版本v0.1.0和v0.3.0的源码。

如果我们还像GOPATH mode下那种通过“mirror站下载再改名”的方式来满足go build的需求,那么我们需要手工分别制作某个module的不同版本的元信息以及源码目录,制作元信息时还要了解每个文件(比如:xx.info、xxx.mod等)的内容的生成机制,这样的方法的“体验”并不好。

二. “解铃还须系铃人” – 使用Go module proxy

那么问题来了:大陆Gopher如何能在go module开启的状态下享受go module带来的福利呢? “解铃还须系铃人”!答案就在go 1.11中。Go 1.11在引入go module的同时,还引入了Go module proxy(go help goproxy)的概念。

go get命令默认情况下,无论是在gopath mode还是module-aware mode,都是直接从vcs服务(比如github、gitlab等)下载module的。但是Go 1.11中,我们可以通过设置GOPROXY环境变量来做一些改变:让Go命令从其他地方下载module。比如:

export GOPROXY=https://goproxy.io

一旦如上面设置生效后,后续go命令会通过go module download protocol与proxy交互下载特定版本的module。聪明的小伙伴们一定想到了。如果我们在某个国外VPS上搭建一个go module proxy server的实现,我们将可以通过该proxy下载到类似golang.org/x下面的module。与此同时,一些诸如从github.com上get package慢等次要的问题可能也被一并fix掉了。

显然Go官方加入go proxy的初衷并非为了解决中国大陆地区的下载qiang外包的烦恼的。但不可否认的是,GOPROXY让gopher在versioned go的基础上,对module和package的获取行为上增加了一层控制和干预能力。

三. Go module proxy的实现之一:athens

至于proxy具体带来怎样的控制和干预能力、给gopher带来哪些好处,就要看我们选择了哪种go module proxy的具体实现了。

当前go module proxy的一个受关注度较高的实现是微软Azure开发人员Aaron Schlesinger主导开源athens。athens项目的目标是致力于建设一个联合的、组织良好的go proxy网络(而不是单一的global go module proxy),以提升gopher使用module的体验。athens项目重点关注于:

  • Go module代理服务器的实现,用于边缘部署
  • 一个带身份验证的module proxy的协议
  • 一个module公证服务器,用来验证module源代码
  • 满足企业级需求,提供一种方案让企业可以指定包含/排除的Go外部module列表

athens项目从今年8月份宣布开源到现在依旧很年轻,截止至本文发布时,athens刚刚发布了第一个Beta版本v0.2.0,还尚未发布正式的1.0.0版本。

接下来,我们来试用一下athens,并对其主要功能进行一些验证。

1. 安装athens

athens的工作原理并不复杂,athens在收到用户请求的时候,会检查本地缓存是否有对应版本的module,如果有,则直接返回应答;如果没有。则会向upstream vcs请求下载对应的module。获取成功后cache到本地,并給请求端返回应答。athens强调”immutable(不变性)”的理念。这样即便upstream vcs的原始module对应的repo被删除了或被force push破坏了,只要module缓存在athens自己的存储上了,客户端的module请求就会得到满足,gopher的build不会因为repo被删除而受到破坏。

athens目前提供了基于docker和基于k8s的安装方式(物理binary安装目前尚未提供)。我们选择在一个国外的VPS上使用docker方式安装athens:

# docker run -d -v /root/athens-storage:/var/lib/athens  -e ATHENS_DISK_STORAGE_ROOT=/var/lib/athens -e ATHENS_STORAGE_TYPE=disk  --name athens-proxy  --restart always -p 3000:3000    gomods/athens:v0.2.0
30cdcc55028de0028eae910758a6ee08ecaf960ab0e79a25e8a1353b8e8ff57c

# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                  COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                    NAMES
30cdcc55028d        gomods/athens:v0.2.0   "athens-proxy -con..."   12 seconds ago      Up 12 seconds       0.0.0.0:3000->3000/tcp   athens-proxy

# docker logs -f athens-proxy
buffalo: Unless you set SESSION_SECRET env variable, your session storage is not protected!
time="2018-11-26T09:59:09Z" level=info msg="Exporter not specified. Traces won't be exported"
buffalo: Starting application at :3000

我们使用local disk作为athens的存储方案。我们在本地建立/root/athens-storage目录,并将其挂载到容器的/var/lib/athens路径下,并设定ATHENS_DISK_STORAGE_ROOT=/var/lib/athens。从athens container的启动日志来看,容器已经启动成功了!

2. 通过athens下载public repo中的module

接下来我们来验证一下通过athens获取public module。我们还使用gocmpp这个代码,它依赖golang.org/x/text module下面的package。

img{512x368}

我们首先clean一下$GOPATH/pkg/mod,然后设置一下GOPROXY环境变量:

export GOPROXY=YOUR_VPS_IP:3000

接下来,我们进入到gocmpp目录下,执行go build:

$go build
go: finding golang.org/x/text v0.3.0
go: downloading golang.org/x/text v0.3.0

我们看到go compiler顺利下载了golang.org/x/text module相关文件。再来看一下athens的日志:

# docker logs -f athens-proxy

handler: GET /golang.org/x/text/@v/v0.3.0.info [200]
handler: GET /golang.org/x/text/@v/v0.3.0.mod [200]
handler: GET /golang.org/x/text/@v/v0.3.0.zip [200]

如果此时我们再次尝试通过athens获取text module,由于text module已经cache到了athens上,所以后续的get速度会很快。并且由于download protocol中获取module是通过get zip包的方式,理论上也要比clone repo快许多。

3. 通过athens下载private repo中的module

athens这个go module proxy的实现为module get行为提供的额外控制力之一就包括可以用来获取private repo中的module,这也是一个企业级的需求。通常企业private repo都是有身份验证的,因此我们需要在athens中配置访问private repo的账号和凭证信息。目前athens官方文档中提供了通过.netrc方式访问带有身份验证的private repo的功能,这种方式的不足之处就是要将password明文形式存储在athens部署的host上。

我用bitbucket上的一个private repo来模拟私有git仓库:bitbucket.org/bigwhite/mydog。

img{512x368}

为了让athens可以正常访问该private repo,我们需要为athens做一些额外配置:添加.netrc。

我们创建.netrc文件:

//.netrc

machine bitbucket.org
  login MY_USERNAME1
  password MY_PASSWORD1
machine gitlab.com
  login MY_USERNAME2
  password MY_PASSWORD2

我们在.netrc中配置了我们访问各大repo service的user和password。

接下来,我们需要重新创建一下athens container:

先停掉并删除当前athens-proxy container:

# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                  COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                    NAMES
30cdcc55028d        gomods/athens:v0.2.0   "athens-proxy -con..."   3 hours ago         Up 3 hours          0.0.0.0:3000->3000/tcp   athens-proxy

# docker stop athens-proxy
athens-proxy

# docker rm athens-proxy
athens-proxy

重新创建athens container时,我们将前面创建的.netrc挂载到container中,并通过ATHENS_NETRC_PATH指定container内.netrc的位置:

# docker run -d -v $ATHENS_STORAGE:/var/lib/athens  -v /root/athens-install:/root  -e ATHENS_NETRC_PATH=/root/.netrc -e ATHENS_DISK_STORAGE_ROOT=/var/lib/athens    -e ATHENS_STORAGE_TYPE=disk    --name athens-proxy    --restart always    -p 3000:3000    gomods/athens:v0.2.0
751c88648fd4075aa22ff3a4cc62f6467b50d415b6fbf465af247fc6a3978c2e

接下来,我们就来编写一个“驱动”程序:testmydog

$tree ./testmydog
./testmydog
├── go.mod
└── main.go

0 directories, 2 files

main.go的内容如下:

package main

import (
    "fmt"

    "bitbucket.org/bigwhite/mydog"
)

func main() {
    fmt.Println(mydog.Add(1, 2))
}

我们来构建一下该程序:

$go build
go: finding bitbucket.org/bigwhite/mydog latest
go: downloading bitbucket.org/bigwhite/mydog v0.0.0-20181126081441-684c772f5624

go命令从athens成功下载了我的私有repo中的mydog module。我们再来看看athens的日志:

handler: GET /bitbucket.org/bigwhite/mydog/@v/list/ [200]
handler: GET /bitbucket.org/bigwhite/mydog/@latest/ [200]
handler: GET /bitbucket.org/bigwhite/mydog/@v/v0.0.0-20181126081441-684c772f5624.zip [200]
handler: GET /bitbucket.org/bigwhite/mydog/@v/v0.0.0-20181126081441-684c772f5624.mod [200]

4 athens的global proxy

athens还提供了一个试验性的global public proxy:athens.azurefd.net供全球gopher使用。不过在我这里通过联通网络是无法ping通该proxy的:

$ping athens.azurefd.net
PING standard.t-0001.t-msedge.net (13.107.246.10): 56 data bytes
Request timeout for icmp_seq 0
Request timeout for icmp_seq 1
Request timeout for icmp_seq 2
^C
--- standard.t-0001.t-msedge.net ping statistics ---
4 packets transmitted, 0 packets received, 100.0% packet loss

但是在我国外的VPS上,与该global proxy的通信是正常的:

# ping athens.azurefd.net
PING standard.t-0001.t-msedge.net (13.107.246.10) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 13.107.246.10: icmp_seq=1 ttl=122 time=1.94 ms
64 bytes from 13.107.246.10: icmp_seq=2 ttl=122 time=1.21 ms
64 bytes from 13.107.246.10: icmp_seq=3 ttl=122 time=1.30 ms

--- standard.t-0001.t-msedge.net ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2002ms
rtt min/avg/max/mdev = 1.217/1.491/1.949/0.328 ms

如果你是国内gopher,那么建议该global proxy还是先不要用了。

四. 另外一个go module proxy的实现:goproxy

github上还有另外一个go module proxy的实现:goproxy。该项目目前看仅是一个public module proxy,并未提供对private repo中module获取的支持。

不过该项目提供的global proxy: https://goproxy.io/ 却是可以在国内使用的,并且速度还很快!Gopher们只需将该proxy配置到GOPROXY中即可:

export GOPROXY=https://goproxy.io

五. 小结

和goproxy项目相比,athens项目显然有更大的“野心”,也有Microsoft这个平台作为背后支撑。但athens毕竟开发时间较短,还有很长之路要走。待Go module在Go 1.12中成型并成熟时,希望那个时候的athens项目能给我们带来更多惊喜。


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官宣:慕课网课程“Kubernetes实战:高可用集群搭建、配置、运维与应用”上线了

距离我的第一门网课《Kubernetes基础:开启云原生之门》上线已经过去5个多月了,我的实战课《Kubernetes实战:高可用集群搭建、配置、运维与应用》终于在9月27日正式上线了。

img{512x368}

一. 课程介绍

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《Kubernetes实战:高可用集群搭建、配置、运维与应用》的课程内容与最初课程设计时规划的内容大纲没有太多出入,基本就是根据我最初的想法拟定的内容,这也基本是我这两年学习k8s、积累的k8s实践的路线。整个课程基于kubernetes 1.10.2版本(docker 17.03.2ce)。课程内容大致分为七个部分(与课程主页的课程目录结构稍有差异,但课程内容是一致的):

第一章 搭建你的第一个Kubernetes集群

本章介绍了一个使用kubeadm引导的Kubernetes集群的搭建和基本配置方法。

  • 1-1: 导学
  • 1-2: 安装准备
  • 1-3: 初始化集群master节点
  • 1-4: 向集群加入worker节点
  • 1-5: 安装dashboard和heapster
  • 1-6: 验证集群安装结果

第二章 Kubernetes集群探索

本章对kubeadm初始化集群的原理进行了讲解,并对已经建立的k8s集群中的各个组件进行详细介绍,包括功用、原理和配置等

  • 2-1: kubeadm init流程揭秘
  • 2-2: kubeadm join流程揭秘
  • 2-3: kubernetes核心组件详解
  • 2-4: kubectl详解

第三章 Kubernetes网络、安全与存储
本章讲解k8s集群的三个难点:网络、安全与存储的概念和运行原理。

3-1:kubernetes集群网络

  • 3-1-1: kubernetes集群的“三个网络”
  • 3-1-2: kubernetes网络的设计要求
  • 3-1-3: kubernetes网络实现
  • 3-1-4: pod网络实现原理
  • 3-1-5: pod网络方案对比
  • 3-1-6: service网络实现原理

3-2: kubernetes集群安全

  • 3-2-1: kube-apiserver安全模型
  • 3-2-2: 传输安全
  • 3-2-3: 身份验证
  • 3-2-4: 授权
  • 3-2-5: 准入控制

3-3 kubernets集群存储

  • 3-3-1: Volume
  • 3-3-2: PV和PVC
  • 3-3-3: StorageClass和动态PV供给
  • 3-3-4: Kubernetes存储模型

第四章 高可用Kubernetes集群搭建方案
本章介绍了什么是高可用k8s集群,并给出了一个可行的高可用Kubernetes集群的搭建方案。

  • 4-1: 什么是高可用Kubernetes集群
  • 4-2: 高可用Kubernetes集群方案

第五章 Kubernetes集群常见运维操作

本章讲解了Kubernetes集群的基本运维操作,包括node管理、service、pod管理、日志查看等。并讲解了面对k8s集群问题时如何做troubleshooting。

  • 5-1: 管理Node与Label
  • 5-2: 管理Namespace、Service和Pod
  • 5-3: 计算资源管理
  • 5-4: 查看事件和容器日志
  • 5-5: 常用TroubleShooting方法

第六章 Kubernetes支撑云原生应用开发案例
本章讲解了Kubernetes集群的应用:支撑云原生应用开发。并通过实际操作讲解了镜像仓库、集中日志以及云应用治理框架的搭建和使用。

第七章 课程回顾与总结

二. 做网课目的与课程思路

当初接下慕课商务的这门课主要是出于两个目的:

  • 通过这门课程对自己的k8s学习和实践做一个阶段性的系统总结
  • 尝试一下网课这个“新鲜”事物

现在看来,当初这两个“目的”都实现了。但是录制网课的确是件很“辛苦”的事情,不知道多少的夜晚和周末都留给了“网课资料编写和录制”。尤其是Kubernetes这个主题,讲起来“顾虑”很多:

  • 和编程语言课不同,Kubernetes平台是个复杂的平台,外延生态很庞大。k8s概念多,如果不把概念和原理交待清楚、讲透彻,直接就上手操作,那样学习后,对k8s的理解仍然不会很深刻,很多问题仍然无法自己去解决,尤其是中高级阶段。 这就导致很多小伙伴认为课程概念讲解“有些多”;

  • 生产环境中k8s集群有大有小,使用目的也是大不相同,安装方式也是有很多种(官方就列了10多种),所在的网络环境以及使用的pod网络插件也是区别很大,遇到的问题更是千差万别,这里在准备 课程时也是思来想去,无法覆盖所有生产环境的所有情况。最后决定使用kubeadm搭建一个4节点的集群(使用weave network plugin),可能能更好的满足初学者的需求,学员们更容易获取搭建这样一个 k8s环境所需的资源。而关于课程中实际操作部分重点集中在前面的k8s搭建、集群探索以及后面的k8s对云应用支撑的环节。所以如果小伙伴们的环境与课程不同,可以在课程后提问,我会尽量第一时间、细致的回答各位的问题。

  • 关于时长,我在课程里尽量做到没有”废话“。现在的网课多根据“时长”定价(虽然不赞同,但是目前也没有一个更好的量化课程质量的方法):比如10个小时以上可能就会定到399元,但是不足10小时,可能就在199元这个价位。于是我努力地将课程做到了“199”这个价位上了。对于真正想学习k8s的小伙伴们,这也许是一个“好消息”:)。

三. 课程小结

Kubernetes还在快速不断地演进!我个人觉得学完本门课程也仅仅是“Kubernetes实践之路”的一个开始而已!应用上云的趋势已经不可逆转,对于云应用开发人员来说,了解和学习Kubernetes就像当年单机时代开发人员要去了解PC操作系统一样重要!希望本门课程能给更多的开发者带去帮助!


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