作者 |?何淋波（新胜）
来源 | 阿里巴巴云原生公众号
阿里云边缘容器服务上线 1 年后，正式开源了云原生边缘计算解决方案 OpenYurt，跟其他开源的容器化边缘计算方案不同的地方在于：OpenYurt 秉持 Extending your native Kubernetes to edge 的理念，对 Kubernetes 系统零修改，并提供一键式转换原生 Kubernetes 为 OpenYurt，让原生 K8s 集群具备边缘集群能力。
同时随着 OpenYurt 的持续演进，也一定会继续保持如下发展理念：
非侵入式增强 K8s保持和云原生社区主流技术同步演进OpenYurt 如何解决边缘自治问题想要实现将 Kubernetes 系统延展到边缘计算场景，那么边缘节点将通过公网和云端连接，网络连接有很大不可控因素，可能带来边缘业务运行的不稳定因素，这是云原生和边缘计算融合的主要难点之一。
解决这个问题，需要使边缘侧具有自治能力，即当云边网络断开或者连接不稳定时，确保边缘业务可以持续运行。在 OpenYurt 中，该能力由 yurt-controller-manager 和 YurtHub 组件提供。
1. YurtHub 架构在之前的文章中，我们详细介绍了 YurtHub 组件的能力。其架构图如下：
YurtHub 是一个带有数据缓存功能的“透明网关”，和云端网络断连状态下，如果节点或者组件重启，各个组件（kubelet/kube-proxy 等）将从 YurtHub 中获取到业务容器相关数据，有效解决边缘自治的问题。这也意味着我们需要实现一个轻量的带数据缓存能力的反向代理。
2. 第一想法实现一个缓存数据的反向代理，第一想法就是从 response.Body 中读取数据，然后分别返回给请求 client 和本地的 Cache 模块。伪代码如下：
func HandleResponse(rw http.ResponseWriter, resp *http.Response) {
bodyBytes, _ := ioutil.ReadAll(resp.Body)
go func() {
// cache response on local disk
cacher.Write(bodyBytes)
// client reads data from response
rw.Write(bodyBytes)
}当深入思考后，在 Kubernetes 系统中，上述实现会引发下面的问题：
问题 1：流式数据需要如何处理(如: K8s 中的 watch 请求)，意味 ioutil.ReadAll() 一次调用无法返回所有数据。即如何可以返回流数据同时又缓存流数据。问题 2：同时在本地缓存数据前，有可能需要对传入的 byte slice 数据先进行清洗处理。这意味着需要修改 byte slice，或者先备份 byte slice 再处理。这样会造成内存的大量消耗，同时针对流式数据，到底申请多大的 slice 也不好处理。3. 优雅实现探讨针对上面的问题，我们将问题逐个抽象，可以发现更优雅的实现方法。
问题 1：如何对流数据同时进行读写针对流式数据的读写(一边返回一边缓存)，如下图所示，其实需要的不过是把 response.Body(io.Reader) 转换成一个 io.Reader 和一个 io.Writer。或者说是一个 io.Reader 和 io.Writer 合成一个 io.Reader。这很容易就联想到 Linux 里面的 Tee 命令。
而在 Golang 中 Tee 命令是实现就是io.TeeReader，那问题 1 的伪代码如下：
func HandleResponse(rw http.ResponseWriter, resp *http.Response) {
// create TeeReader with response.Body and cacher
newRespBody := io.TeeReader(resp.Body, cacher)
// client reads data from response
io.Copy(rw, newRespBody)
}通过 TeeReader 的对 Response.Body 和 Cacher 的整合，当请求 client 端从 response.Body 中读取数据时，将同时向 Cache 中写入返回数据，优雅的解决了流式数据的处理。
问题 2：如何在缓存前先清洗流数据如下图所示，缓存前先清洗流数据，请求端和过滤端需要同时读取 response.Body（2 次读取问题）。也就是需要将 response.Body(io.Reader) 转换成两个 io.Reader。
也意味着问题 2 转化成：问题 1 中缓存端的 io.Writer 转换成 Data Filter 的 io.Reader。其实在 Linux 命令中也能找到类似命令，就是管道。因此问题 2 的伪代码如下：
func HandleResponse(rw http.ResponseWriter, resp *http.Response) {
pr, pw := io.Pipe()
// create TeeReader with response.Body and Pipe writer
newRespBody := io.TeeReader(resp.Body, pw)
go func() {
// filter reads data from response
io.Copy(dataFilter, pr)
// client reads data from response
io.Copy(rw, newRespBody)
}通过 io.TeeReader 和 io.PiPe，当请求 client 端从 response.Body 中读取数据时，Filter 将同时从 Response 读取到数据，优雅的解决了流式数据的 2 次读取问题。
YurtHub 实现最后看一下 YurtHub 中相关实现，由于 Response.Body 为 io.ReadCloser，所以实现了 dualReadCloser。同时 YurtHub 可能也面临对 http.Request 的缓存，所以增加了 isRespBody 参数用于判定是否需要负责关闭 response.Body。
// https://github.com/openyurtio/openyurt/blob/master/pkg/yurthub/util/util.go#L156
// NewDualReadCloser create an dualReadCloser object
func NewDualReadCloser(rc io.ReadCloser, isRespBody bool) (io.ReadCloser, io.ReadCloser) {
pr, pw := io.Pipe()
dr := dualReadCloser{
rc: rc,
pw: pw,
isRespBody: isRespBody,
return dr, pr
type dualReadCloser struct {
rc io.ReadCloser
pw *io.PipeWriter
// isRespBody shows rc(is.ReadCloser) is a response.Body
// or not(maybe a request.Body). if it is true(it's a response.Body),
// we should close the response body in Close func, else not,
// it(request body) will be closed by http request caller
isRespBody bool
// Read read data into p and write into pipe
func (dr *dualReadCloser) Read(p []byte) (n int, err error) {
n, err = dr.rc.Read(p)
if n 0 {
if n, err := dr.pw.Write(p[:n]); err != nil {
klog.Errorf("dualReader: failed to write %v", err)
return n, err
return
// Close close two readers
func (dr *dualReadCloser) Close() error {
errs := make([]error, 0)
if dr.isRespBody {
if err := dr.rc.Close(); err != nil {
errs = append(errs, err)
if err := dr.pw.Close(); err != nil {
errs = append(errs, err)
if len(errs) != 0 {
return fmt.Errorf("failed to close dualReader, %v", errs)
return nil
}在使用 dualReadCloser 时，可以在httputil.NewSingleHostReverseProxy的modifyResponse()方法中看到。代码如下：
// https://github.com/openyurtio/openyurt/blob/master/pkg/yurthub/proxy/remote/remote.go#L85
func (rp *RemoteProxy) modifyResponse(resp *http.Response) error {rambohe-ch, 10 months ago: ? hello openyurt
// 省略部分前置检查
rc, prc := util.NewDualReadCloser(resp.Body, true)
go func(ctx context.Context, prc io.ReadCloser, stopCh -chan struct{}) {
err := rp.cacheMgr.CacheResponse(ctx, prc, stopCh)
if err != nil err != io.EOF err != context.Canceled {
klog.Errorf("%s response cache ended with error, %v", util.ReqString(req), err)
}(ctx, prc, rp.stopCh)
resp.Body = rc
}总结OpenYurt 于 2020 年 9 月进入 CNCF 沙箱后，持续保持了快速发展和迭代，在社区同学一起努力下，目前已经开源的能力有：
边缘自治边缘单元化管理云边协同运维一键式无缝转换能力同时在和社区同学的充分讨论下，OpenYurt 社区也发布了2021 roadmap，欢迎有兴趣的同学来一起贡献。
如果大家对 OpenYurt 感兴趣，欢迎扫码加入我们的社区交流群，以及访问 OpenYurt 官网和 GitHub 项目地址：
本文转自网络，原文链接：https://developer.aliyun.com/article/783234
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