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Service Mesh-知识体系-技能树

2021-08-17 12:04:20   1  举报

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Service Mesh

架构

Istio

开发

运维

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大纲/内容

概述

前置理论基础 & 概念

康威定律

四大定律

几十年架构演进的指导思想之一

提高效率的方式之一就是参照组织架构划分子系统

微服务架构带来的网络复杂性

八个谬论

如何应对这种复杂性

分布式事务

实现API幂等性

网络配置解耦--配置中心、注册中心

全链路追踪

容错

灰度发布

监控、故障转移

流量发放

部署问题：Pod运行正常但Service濒临崩溃，服务监测困难

。。。

应对复杂性方案带来的痛点

用复杂性，来解决复杂性的问题

控制成百上千个微服务的复杂性的挑战

网络问题不可控，业务类型复杂多变，提升了治理的维度，直至不可用

控制体系过于松散，没有统一的治理平面

治理环节可能侵入业务层

治理的复杂性，限制了微服务架构的规模

云原生

【CNCF】

容器化

Docker

容器设计模式

Kubernetes InitContainer

war与Server分离模式

分布式文件系统、Volume的共享

Sidecar

日志收集模式

Proxy容器模式

适配器容器模式

Kubernetes

Pod

Kubernetes环境下应用程序最小单位，Istio中包含Service+Proxy

Kubernetes CRD(CustomResourceDefinition)

自定义资源的方式，Istio控制平面配置的基础

底层结合K8s Controller = Operator

搭配Istio适配器实现原生功能

Kubernetes Helm

Kubernetes Ingress

Kubernetes Egress

Kube Proxy

Node级代理

Kubernetes APIServer

Kubernetes Service & Endpoint

自动故障恢复机制

ETCD

Kubernetes环境下，Pilot实现服务注册发现的底层实现

Istio和Kubernetes的关系

Kubernetes可视为Istio的基座

Istio是Kubernetes的复用 & 叠加 & 增强

DevOps & GitOps

基于Flux CD的GitOps

两者的关系

GitOps的现实意义与实现前提

MVP理念

Service Mesh选型

数据平面

Envoy

Linkerd

控制层面  

Istio

优势

Mesh构建便利，环境无关，快速扩展

应用代码无侵入，业务层与治理、遥测等扩展能力无耦合

资源组织方式统一

服务治理功能内聚度高，度量工具提供装配器，方便整合

真正的云原生底层框架，在Kubernetes基础之上叠加增强功能

劣势

构架本身的问题：服务粒度过细

需要更多的Server，性价比低

网络开销大，服务器压力大

业务节点调用链变长，大量性能消耗在代理和Mixer上

版本兼容性问题（早期版本）

新技术，成熟度低，可能有BUG

需关注GitHub-Issue

例：istio dns proxy may cause pod/service ip conflicts

App container unable to connect to network before sidecar is fully running

最佳实践积累程度不够

原生配置使用文本方式，无可视化界面

Istio版本迭代

架构优化

分拆

解耦，架构边界清晰

分布式布署，增加了复杂度 & 网络通信压力

回归单体

简化架构，提升网络性能

内部模块化，保持功能边界清晰，保持扩展性

提升安全性

与普通微服务对比

微服务通信的痛点

网络通信

在云学堂使用ServiceMesh的意义

Istio

架构

数据平面

Sidecar代理集合 by Envoy

Envoy代理接管的端口、协议

限制Envoy代理可访问的服务

控制平面

组件

Pilot

路由配置信息转换成Envoy配置，并广播分发至Sidecar

Galley

配置验证、提取处理、分发【1.1 & 1.5】

Mixer【only 1.0 & 1.1】

驱动Envoy check & report

监测数据收集 From Sidecar

限流 & 黑白名单

Adapter

插件适配器【only 1.1】

Citadel

管理TLS certs

架构模型

1.0-分布式

1.1-进一步分步式

1.5-单体模块化

 原生功能

基础特性

业务代码无侵入

跨云、跨集群通信

跨平台计算

协议

流量控制

路由、流量转移

灰度发布

蓝绿部署

AB测试

弹性

超时

重试

熔断/降级

调试

故障注入

流量镜像

安全

实现

通过Istiod控制平面实现，定义Kubernetes CRD， 推送给data plane

分类

认证

对等认证（服务间）

实现

定义PeerAuthentication CRD

mTLS模式

DISABLE

STRICT

PERMISSIVE

UNSET

请求认证（终端用户）

JWT

授权

实现

定义AuthorizationPolicy CRD

可观察性

可观察性和监控的区别

内外之分

主动 or 被动

分类

指标（度量-Metrics）

实现方式-通过聚合数据

集成Prometheus Server

分类

代理级别（Proxy-level）

网格请求相关的指标

服务级别（Service-level）

延迟、流量、错误、饱和

控制平面（Control plane）

分布式追踪

接入jeager等

Istio服务网格可视化

Kiali

集中式日志系统

EFK

策略

限流

黑白名单

交付

项目实践

本地环境 + BookInfo

Dev自建机房+自行搭建Kubernetes+Istio+Envoy

腾讯云容器服务-服务网格

阿里云服务网格 ASM

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