特斯拉當家電動車 Model S 不再完美無缺，去年給予 Model S 最高評級的消費者評鑒雜誌《Consumer Reports》點出 Model S 仍許多有小缺陷待改進。   《Consumer Reports》指出，Model S 多在跑超過一萬哩後出現問題，例如里程數超過 1.2 萬哩後，中央控制螢幕在會有反白的狀況，使多項功能無法操作。此外，還有車頂會發出異常噪音，前置行李箱蓋會自動開啟等問題。   Model S 去年 5 月在《Consumer Reports》評鑑中拿下 99 分(滿分 100 分)，創史上最高分，之後並在 11 月獲選為年度 10 大好車第一名。   對此，特斯拉執行長 Elon Musk 7 月 31 日曾坦承，較早一批出廠的 Model S 的確有些生產上的瑕疵，但目前出廠的新車多已作修正。     （圖片來源：）

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    近來積極拓展車用電池事業的南韓化學巨擘 LG Chem Ltd. 宣佈，該公司已敲定價值數億美元的電動車電池供應合約，對象是德國汽車製造商福斯 (Volkswagen AG) 旗下的豪華車廠奧迪 (Audi AG)。   LG Chem 目前為通用汽車 (General Motors Co.)、雷諾 (Renault SA)、福特汽車 (Ford Motor Co.)、現代汽車 (Hyundai Motor Co.) 以及起亞汽車 (Kia Motors Corp.) 等 20 家業者的車用電池供應商。日前 LG Chem 才宣布將與通用汽車等汽車廠商攜手研發一款車用電池，其單次充電的里程數多達 200 英里，為市面上大多數電動車的兩倍以上。   20 日 LG Chem 又傳出好消息，該公司透過聲明表示，會為奧迪的次世代插電式混合動力電動車提供車用電池，總值多達數百億韓圜，而由於奧迪與母公司福斯一起共用了許多汽車平台，因此 LG Chem 認為未來應該能與福斯敲定更多類似的協議。     （圖片來源：）

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  Saleen Automotive 在改車界享負盛名，無論任何車款經其改裝後，都會變得更快更有勁。最近他們看上了 Tesla 的 Model S 電動車，將其改裝為 Saleen FourSixteen，比起原版本擁有更高性能。   Saleen FourSixteen 採用與 Model S 相同的 416 匹引擎，不過其齒輪比率卻提高至 11.39:1，能大幅提高跑車的加速性能，因此由 0 加速至 100 公里只需 4 秒，比起 Model S 足足快了 1 秒。此外，Saleen FourSixteen 同時亦改善了冷卻系統及防傾桿，與及採用賽車用的車底盤及碳纖維剎車盤。   車廂內部也經過重新設計，將 Model S 原有的五座位改成全真皮的四座位，變成了一部真正的四座位超級電動跑車。該跑車目前已開放預訂，但售價並不便宜，約 15 萬 2 千美元。     （圖片來源：）

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linux虛擬網絡基礎

1 Device

在linux裏面devic(設備)與傳統網絡概念里的物理設備(如交換機、路由器)不同，Linux所說的設備，其背後指的是一個類似於數據結構、內核模塊或設備驅動這樣的含義。就是說device可能只是軟件系統里的一個驅動，一個函數接口。

2 Tap

Tap位於二層數據鏈路層，tun位於三層網絡層，兩者在linux里的函數結構幾乎一致，除了一個flag值區分tap/tun。在linux中二層特指以太網（Ethernet）(傳統網絡里二層分Ethernet,P2P,HDLC,FR,ATM)，因此有時tap也叫“虛擬以太設備”。有意思的是linux創建tap需要用到tun模塊。Linux創建tap/tun都使用tun模塊。

 

3 Namespace

Namespace類似傳統網絡里的VRF，與VRF不同的是：VRF做的是網絡層三層隔離。而namespace隔離的更徹底，它做的是整個協議棧的隔離，隔離的資源包括：UTS(UnixTimesharing  System的簡稱，包含內存名稱、版本、 底層體繫結構等信息)、IPS(所有與進程間通信（IPC）有關的信息)、mnt(當前裝載的文件系統)、PID(有關進程ID的信息)、user(資源配額的信息)、net(網絡信息)。

從網絡角度看一個namespace提供了一份獨立的網絡協議棧（網絡設備接口、IPv4/v6、IP路由、防火牆規則、sockets等），而一個設備（Linux Device）只能位於一個namespace中，不同namespace中的設備可以利用vethpair進行橋接。

 

4 veth pair

veth pair不是一個設備，而是一對設備，以連接兩個虛擬以太端口。操作vethpair，需要跟namespace一起配合，不然就沒有意義。如圖

 

5 Bridge

在Linux的語境里，Bridge（網橋）與Switch（交換機）是一個概念。因為一對veth pair只能連接兩台device，因此如果需要多台設備互聯則需要bridge。

如圖：4個namespace，每個namespace都有一個tap，每個tap與網橋vb1的tap組成一對veth pair，這樣，這4個namespace就可以二層互通了。

 

6 Router

Linux創建Router並沒有像創建虛擬Bridge那樣，有一個直接的命令brctl，而且它間接的命令也沒有，不能創建虛擬路由器……因為它就是路由器（Router) !

如圖：我們需要在router(也就是我們的操作系統linux上增加去往各NS的路由)。

 

7 tun

tun是一個網絡層(IP)的點對點設備，它啟用了IP層隧道功能。Linux原生支持的三層隧道。支持隧道情況：ipip(ipv4 in ipv4)、gre(ipv4/ipv6 over ipv4)、sit(ipv6 over ipv4)、isatap(ipv6/ipv4隧道)、vti(ipsec接口)。

學過傳統網絡GRE隧道的人更容易理解，如圖：

NS1的tun1的ip 10.10.10.1與NS2的tun2的ip 10.10.20.2建立tun

NS1的tun的ip是10.10.10.1，隧道的外層源ip是192.168.1.1，目的ip是192.168.2.1，是不是跟GRE很像。

 

8 iptable

我們通常把iptable說成是linux的防火牆，實際上這種說法並不準確。實際上iptable只是一個運行在用戶空間的命令行工具，真正實現防火牆功能的是內核空間的netfilter模塊。

這裏我們先知道防火牆執行模塊netfilter位於內核空間，命令行iptable位於用戶空間。我們在通過iptable配置的防火牆策略(包括NAT)會在netfilter執行。

iptables有5個鏈：PREROUTING,INPUT,FORWARD,OUTPUT,POSTROUTING

l  PREROUTING：報文進入網絡接口尚未進入路由之前的時刻；

l  INPUT：路由判斷是本機接收的報文，準備從內核空間進入到用戶空間的時刻；

l  FORWARD：路由判斷不是本機接收的報文，需要路由轉發，路由轉發的那個時刻；

l  OUTPUT：本機報文需要發出去 經過路由判斷選擇好端口以後，準備發送的那一刻；

l  POSTROUTING：FORWARD/OUTPUT已經完成，報文即將出網絡接口的那一刻。

 DNAT用的是PREROUTING，修改的是目的地址，SNAT用的是POSTROUTING,修改的是源地址。

Iptable有5個表:filter,nat,mangle,raw, security，raw表和security表不常用。主流文檔都是說5鏈4表，沒有包括security表。

l  Raw表——決定數據包是否被狀態跟蹤機制處理

l  Mangle表——修改數據包的服務類型、TTL、並且可以配置路由實現QOS

l  Nat表——用於網絡地址轉換（IP、端口）

l  filter表——過濾數據包

l  security 表（用於強制訪問控制網絡規則，例如：SELinux）

4個表的優先級由高到低的順序為:raw–>mangle–>nat–>filter。RAW表,在某個鏈上,RAW表處理完后,將跳過NAT表和 ip_conntrack處理,即不再做地址轉換和數據包的鏈接跟蹤處理了。RAW表可以應用在那些不需要做nat的情況下，以提高性能。如大量訪問的web服務器，可以讓80端口不再讓iptables做數據包的鏈接跟蹤處理，以提高用戶的訪問速度。

下面講下數據包流向與處理：

1. 如果是外部訪問的目的是本機，比如用戶空間部署了WEB服務，外部來訪問。數據包從外部進入網卡—–>PREROUTING處理—–>INPUT處理—–>到達用戶空間程序接口，程序處理完成后發出—–>OUTPUT處理—–>POSTROUTING處理。每個處理點都有對應的表，表的處理順序按照raw–>mangle–>nat–>filter處理。
2. 如果用戶訪問的目的不是本機，linux只是一个中轉(轉發)設備，此時需要開啟ip forward功能，數據流就是進入網卡—–> PREROUTING處理—–> FORWARD處理—–> POSTROUTING處理。

 

8.2 NAT

Netfilter中的NAT有三個點做處理，

(1)   NAT-PREROUTING (DNAT)

數據報文進入PREROUTING，NAT模塊就會處理，比如用戶空間的WEB服務私網地址192.168.0.1，對外提供公網ip是220.1.1.1。

當外部ip訪問220.1.1.1時，PREROUTING接受數據包，NAT模塊處理將目的ip 220.1.1.1轉換為私網ip192.168.0.1，這就是DNAT。

(2)   NAT-POSTROUTING (SNAT)

用戶空間應用程序訪問外部網絡，比如用戶空間應用程序訪問114.114.114.144，私網ip 192.168.0.1，此時數據包流經POSTROUTING，NAT模塊會處理，將192.168.0.1轉換為220.2.2.2，對於目的ip114.114.114.114來說，就是220.2.2.2訪問它，這就是SNAT。

(3)   NAT-OUTPUT (DNAT)

我們把內核空間想象成一台防火牆，防火牆自身對外發送報文訪問外部時，就在OUTPUT做DNAT，此時不需要再POSTROUTING點再做NAT。因為此時從OUTPUT出來的源IP已經是公網地址了

8.3  Firewall

防火牆根據規則執行accept/reject動作，防火牆規則的元素如下：

入接口、出接口、協議、源地址/子網、目的地址/子網、源端口、目的端口。

Netfilter中的Firewall會在這三個點進行處理：INPUT/FORWARD/OUTPUT

8.4 Mangle

mangle表主要用於修改數據包的ToS(  Type of Service，服務類型）、 TTL(Time to Live，生存周期）以及為數據包設置Mark標記，以實現QoS(Qualityof Service，服務質量）調整以及策略路由等應用。Netfilter每個點都可以做mangle。

9 總結

tap、tun、vethpair在Linux中都被稱為設備，但是在與日常概念的類比中，常常被稱作接口。而bridge和router這些日常稱為設備的再linux中反而不稱為設備。linux利用namespace做隔離，Bridge提供二層轉發功能，Router提供三層轉發功能。Router還常常藉助iptable提供SNAT/DNAT功能。Bridge也常常藉助iptable提供Firewall功能。

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Spark Streaming支持實時數據流的可擴展（scalable）、高吞吐（high-throughput）、容錯（fault-tolerant）的流處理（stream processing）。

 

                                                    架構圖

 

特性如下：

 

• 可線性伸縮至超過數百個節點；

• 實現亞秒級延遲處理；

• 可與Spark批處理和交互式處理無縫集成；

• 提供簡單的API實現複雜算法；

• 更多的流方式支持，包括Kafka、Flume、Kinesis、Twitter、ZeroMQ等。

 

原理

 

Spark在接收到實時輸入數據流后，將數據劃分成批次（divides the data into batches），然後轉給Spark Engine處理，按批次生成最後的結果流（generate the final stream of results in batches）。 

 

 

API

 

DStream

 

DStream（Discretized Stream，離散流）是Spark Stream提供的高級抽象連續數據流。

 

• 組成：一個DStream可看作一個RDDs序列。

• 核心思想：將計算作為一系列較小時間間隔的、狀態無關的、確定批次的任務，每個時間間隔內接收的輸入數據被可靠存儲在集群中，作為一個輸入數據集。

 

 

• 特性：一個高層次的函數式編程API、強一致性以及高校的故障恢復。

• 應用程序模板：

• 模板1

• 模板2

 

WordCount示例

 

 

Input DStream

 

Input DStream是一種從流式數據源獲取原始數據流的DStream，分為基本輸入源（文件系統、Socket、Akka Actor、自定義數據源）和高級輸入源（Kafka、Flume等）。

 

• Receiver：

• 每個Input DStream（文件流除外）都會對應一個單一的Receiver對象，負責從數據源接收數據並存入Spark內存進行處理。應用程序中可創建多個Input DStream并行接收多個數據流。

• 每個Receiver是一個長期運行在Worker或者Executor上的Task，所以會佔用該應用程序的一個核（core）。如果分配給Spark Streaming應用程序的核數小於或等於Input DStream個數（即Receiver個數），則只能接收數據，卻沒有能力全部處理（文件流除外，因為無需Receiver）。

• Spark Streaming已封裝各種數據源，需要時參考官方文檔。

 

Transformation Operation

 

• 常用Transformation

 

* map(func) ：對源DStream的每個元素，採用func函數進行轉換，得到一個新的DStream；

* flatMap(func)：與map相似，但是每個輸入項可用被映射為0個或者多個輸出項；

* filter(func)：返回一個新的DStream，僅包含源DStream中滿足函數func的項；

* repartition(numPartitions)：通過創建更多或者更少的分區改變DStream的并行程度；

* union(otherStream)：返回一個新的DStream，包含源DStream和其他DStream的元素；

* count()：統計源DStream中每個RDD的元素數量；

* reduce(func)：利用函數func聚集源DStream中每個RDD的元素，返回一個包含單元素RDDs的新DStream；

* countByValue()：應用於元素類型為K的DStream上，返回一個（K，V）鍵值對類型的新DStream，每個鍵的值是在原DStream的每個RDD中的出現次數；

* reduceByKey(func, [numTasks])：當在一個由(K,V)鍵值對組成的DStream上執行該操作時，返回一個新的由(K,V)鍵值對組成的DStream，每一個key的值均由給定的recuce函數（func）聚集起來；

* join(otherStream, [numTasks])：當應用於兩個DStream（一個包含（K,V）鍵值對,一個包含(K,W)鍵值對），返回一個包含(K, (V, W))鍵值對的新DStream；

* cogroup(otherStream, [numTasks])：當應用於兩個DStream（一個包含（K,V）鍵值對,一個包含(K,W)鍵值對），返回一個包含(K, Seq[V], Seq[W])的元組；

* transform(func)：通過對源DStream的每個RDD應用RDD-to-RDD函數，創建一個新的DStream。支持在新的DStream中做任何RDD操作。

 

• updateStateByKey(func)

• updateStateByKey可對DStream中的數據按key做reduce，然後對各批次數據累加

• WordCount的updateStateByKey版本

 

• transform(func)

• 通過對原DStream的每個RDD應用轉換函數，創建一個新的DStream。

• 官方文檔代碼舉例

 

• Window operations

• 窗口操作：基於window對數據transformation（個人認為與Storm的tick相似，但功能更強大）。

• 參數：窗口長度（window length）和滑動時間間隔（slide interval）必須是源DStream批次間隔的倍數。

• 舉例說明：窗口長度為3，滑動時間間隔為2；上一行是原始DStream，下一行是窗口化的DStream。

• 常見window operation

有狀態轉換包括基於滑動窗口的轉換和追蹤狀態變化(updateStateByKey)的轉換。

基於滑動窗口的轉換

* window(windowLength, slideInterval) 基於源DStream產生的窗口化的批數據，計算得到一個新的DStream；

* countByWindow(windowLength, slideInterval) 返迴流中元素的一個滑動窗口數；

* reduceByWindow(func, windowLength, slideInterval) 返回一個單元素流。利用函數func聚集滑動時間間隔的流的元素創建這個單元素流。函數func必須滿足結合律，從而可以支持并行計算；

* reduceByKeyAndWindow(func, windowLength, slideInterval, [numTasks]) 應用到一個(K,V)鍵值對組成的DStream上時，會返回一個由(K,V)鍵值對組成的新的DStream。每一個key的值均由給定的reduce函數(func函數)進行聚合計算。注意：在默認情況下，這個算子利用了Spark默認的併發任務數去分組。可以通過numTasks參數的設置來指定不同的任務數；

* reduceByKeyAndWindow(func, invFunc, windowLength, slideInterval, [numTasks]) 更加高效的reduceByKeyAndWindow，每個窗口的reduce值，是基於先前窗口的reduce值進行增量計算得到的；它會對進入滑動窗口的新數據進行reduce操作，並對離開窗口的老數據進行“逆向reduce”操作。但是，只能用於“可逆reduce函數”，即那些reduce函數都有一個對應的“逆向reduce函數”（以InvFunc參數傳入）；

* countByValueAndWindow(windowLength, slideInterval, [numTasks]) 當應用到一個(K,V)鍵值對組成的DStream上，返回一個由(K,V)鍵值對組成的新的DStream。每個key的值都是它們在滑動窗口中出現的頻率。

• 官方文檔代碼舉例 

 

• join(otherStream, [numTasks])

• 連接數據流

• 官方文檔代碼舉例1

• 官方文檔代碼舉例2

 

Output Operation

 

 

緩存與持久化

 

• 通過persist()將DStream中每個RDD存儲在內存。

• Window operations會自動持久化在內存，無需显示調用persist()。

• 通過網絡接收的數據流（如Kafka、Flume、Socket、ZeroMQ、RocketMQ等）執行persist()時，默認在兩個節點上持久化序列化后的數據，實現容錯。

 

Checkpoint

 

• 用途：Spark基於容錯存儲系統（如HDFS、S3）進行故障恢復。

• 分類：

• 元數據檢查點：保存流式計算信息用於Driver運行節點的故障恢復，包括創建應用程序的配置、應用程序定義的DStream operations、已入隊但未完成的批次。

• 數據檢查點：保存生成的RDD。由於stateful transformation需要合併多個批次的數據，即生成的RDD依賴於前幾個批次RDD的數據（dependency chain），為縮短dependency chain從而減少故障恢復時間，需將中間RDD定期保存至可靠存儲（如HDFS）。

• 使用時機：

• Stateful transformation：updateStateByKey()以及window operations。

• 需要Driver故障恢復的應用程序。

• 使用方法

• Stateful transformation

streamingContext.checkpoint(checkpointDirectory)

 

• 需要Driver故障恢復的應用程序（以WordCount舉例）：如果checkpoint目錄存在，則根據checkpoint數據創建新StreamingContext；否則（如首次運行）新建StreamingContext。

 

• checkpoint時間間隔

• 方法：

dstream.checkpoint(checkpointInterval)

 

• 原則：一般設置為滑動時間間隔的5-10倍。

• 分析：checkpoint會增加存儲開銷、增加批次處理時間。當批次間隔較小（如1秒）時，checkpoint可能會減小operation吞吐量；反之，checkpoint時間間隔較大會導致lineage和task數量增長。

 

性能調優

 

降低批次處理時間

 

• 數據接收并行度

• 增加DStream：接收網絡數據（如Kafka、Flume、Socket等）時會對數據反序列化再存儲在Spark，由於一個DStream只有Receiver對象，如果成為瓶頸可考慮增加DStream。

• 設置“spark.streaming.blockInterval”參數：接收的數據被存儲在Spark內存前，會被合併成block，而block數量決定了Task數量；舉例，當批次時間間隔為2秒且block時間間隔為200毫秒時，Task數量約為10；如果Task數量過低，則浪費了CPU資源；推薦的最小block時間間隔為50毫秒。

• 顯式對Input DStream重新分區：在進行更深層次處理前，先對輸入數據重新分區。

inputStream.repartition(<number of partitions>)

 

• 數據處理并行度：reduceByKey、reduceByKeyAndWindow等operation可通過設置“spark.default.parallelism”參數或顯式設置并行度方法參數控制。

• 數據序列化：可配置更高效的Kryo序列化。

 

設置合理批次時間間隔

 

• 原則：處理數據的速度應大於或等於數據輸入的速度，即批次處理時間大於或等於批次時間間隔。

• 方法：

• 先設置批次時間間隔為5-10秒以降低數據輸入速度；

• 再通過查看log4j日誌中的“Total delay”，逐步調整批次時間間隔，保證“Total delay”小於批次時間間隔。

 

內存調優

 

• 持久化級別：開啟壓縮，設置參數“spark.rdd.compress”。

• GC策略：在Driver和Executor上開啟CMS。

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基於角色的訪問控制  (RBAC) 

　　是將系統訪問限製為授權用戶的一種方法，是圍繞角色和特權定義的與策略無關的訪問控制機制，RBAC的組件使執行用戶分配變得很簡單。

　　在組織內部，將為各種職務創建角色。執行某些操作的權限已分配給特定角色。成員或職員（或其他系統用戶）被分配了特定角色，並且通過這些角色分配獲得執行特定系統功能所需的權限。由於未直接為用戶分配權限，而是僅通過其角色（一個或多個角色）獲取權限，因此，對單個用戶權限的管理就變成了簡單地為用戶帳戶分配適當角色的問題。這簡化了常見操作，例如添加用戶或更改用戶部門。

RBAC定義了三個主要規則

　　1、角色分配：僅當對象已選擇或分配了角色時，對象才能行使權限。

　　2、角色授權：必須為主體授權主體的活動角色。使用上面的規則1，此規則可確保用戶只能承擔獲得其授權的角色。

　　3、權限授權：僅當對象的活動角色被授權時，對象才能行使權限。使用規則1和2，此規則可確保用戶只能行使其被授權的權限。

創建RBAC的模型

菜單 

　　public class SysMenu
    {
        /// <summary>
        ///     父級
        /// </summary>
        public int ParentId { get; set; } = 0;

        /// <summary>
        ///     菜單名稱
        /// </summary>
        [StringLength(20)]
        public string Name { get; set; }

        /// <summary>
        ///     菜單地址
        /// </summary>
        [StringLength(20)]
        [Required]
        public string Url { get; set; }

        /// <summary>
        ///     層級
        /// </summary>
        [Column(TypeName = "tinyint(4)")]
        public int Level { get; set; } = 1;

        /// <summary>
        ///     菜單權限(list<int /> json)
        /// </summary>
        [StringLength(100)]
        public string Operates { get; set; }

        /// <summary>
        ///     排序
        /// </summary>
        public int Sort { get; set; }

        /// <summary>
        /// 菜單圖標
        /// </summary>
        public string Icon { get; set; }        
    }

 功能

　　public class SysOperate
    {
        /// <summary>
        ///     按鈕名稱
        /// </summary>
        [StringLength(20)]
        [Required]
        public string Name { get; set; }

        /// <summary>
        ///     備註
        /// </summary>
        [StringLength(int.MaxValue)]
        public string Remark { get; set; }

        /// <summary>
        /// 唯一標識
        /// </summary>
        [Required]
        public int Unique { get; set; }
    }

角色

　　public class SysRole 
    {
        /// <summary>
        ///     角色名稱
        /// </summary>
        [StringLength(20)]
        [Required]
        public string Name { get; set; }

        /// <summary>
        ///     備註
        /// </summary>
        [StringLength(int.MaxValue)]
        public string Remark { get; set; }
    }

用戶

    public class SysUser
    {
        /// <summary>
        ///     角色id
        /// </summary>
        public int RoleId { get; set; }

        /// <summary>
        ///     用戶名
        /// </summary>
        [StringLength(32)]
        [Required]
        public string UserName { get; set; }

        /// <summary>
        ///     密碼
        /// </summary>
        [StringLength(500)]
        [Required]
        public string Password { get; set; }
    }

 微服務中讓它成為一個授權權限服務

　　在日常工作中，總會有很多系統要做，每個系統都要一套完整的權限功能，有現成的直接拿來粘貼複製，沒有現成的又要浪費很多時間去設計實現它。 如果有這樣一個服務，我們可以節省很多不必要的粘貼複製操作，節省很多時間。

　　於是 ketchup.zero 這樣一個服務就誕生了。它是基於ketchu微服務框架來實現的一個權限授權服務，基本可以滿足我們日常工作的的權限需求。

　　服務的前端是基於vue的模板d2admin 開發的。

ketchup.zero的功能

登陸

面板

 

 用戶配置角色

 

 菜單設置擁有那些權限

 

 權限/功能/按鈕 管理

 

 角色設置權限

 

最後安利

如果它對你有幫助，請給一波start

服務 ketchup.zero 源碼地址：https://github.com/simple-gr/ketchup.zero

微服務框架 ketchup 源碼地址：https://github.com/simple-gr/ketchup 

ketchup 交流群：592407137

 

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