服务网格Service Mesh和Istio

服务网格（Service Mesh）

服务网格是一种用于处理微服务架构中服务间通信的网络基础架构。它通过在应用程序的每个服务之间插入代理（通常称为Sidecar代理），来实现服务间通信的控制和管理。这种方式将通信逻辑从应用程序代码中解耦出来，使得开发人员可以专注于业务逻辑而无需担心网络通信的复杂性。

在服务网格中，代理负责管理流量、执行负载均衡、实现故障处理和实现安全策略。这些代理形成了一个网格，因此被称为“服务网格”。

服务网格技术的优势在于它提供了诸如请求重试、超时处理、流量控制、A/B测试等功能，这些功能在大规模微服务架构中尤为重要。此外，服务网格还提供了可观测性和监控的能力，使得开发团队可以更好地理解和调试整个应用程序的运行状况。

Service Mesh主要解决的问题就希望开发人员对于业务的聚焦，对于开发人员透明，可以更加专注业务逻辑的实现而不必关注非业务功能。

市场上三种服务网格解决方案

目前，Linkerd、Istio和Envoy是市场上三种受欢迎的服务网格解决方案。

在功能、性能、部署难度和社区支持等方面，Istio、Linkerd和Envoy各有优势和局限性。对于大规模和复杂的应用场景，Istio可能是一个更好的选择，因为它提供了丰富的功能和强大的扩展性。Istio的功能涵盖了流量管理、策略制定、故障注入等方面，适用于复杂的微服务架构。并且，Istio有着庞大的社区支持，可以获取到大量的文档、教程和问题解答，有利于开发人员学习和使用。

对于小规模的应用或资源受限的环境，Linkerd可能更合适，因为它轻量且易于部署。Linkerd作为一款轻量级的服务网格解决方案，以其简单的部署和对边车模式的支持而备受欢迎。虽然其功能相对较少，但在边车模式下可以无侵入地集成到现有的应用程序中。

对于性能要求较高的场景，Envoy可能是更好的选择。Envoy作为一款高性能的代理和通信中间件，被广泛用于服务网格架构。它具备出色的性能和可扩展性，适用于对性能要求较高的场景。

在选择合适的服务网格解决方案时，开发团队应该综合考虑应用的规模、复杂性、性能需求和团队的技术水平，并根据实际情况做出明智的选择。没有一种解决方案适用于所有场景，因此需要根据具体需求来进行权衡和取舍。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_44866828/article/details/131928692

服务网格的特征

现在，让我们了解服务网格可以为我们提供的一些功能。请注意，实际功能列表取决于服务网格的实现。但是，总的来说，我们应该在所有实现中都期望其中大多数功能。

我们可以将这些功能大致分为三类：流量管理，安全性和可观察性。

流量管理

服务网格的基本特征之一是流量管理。这包括动态服务发现和路由。尤其影子流量和流量拆分功能，这些对于实现金丝雀发布和A/B测试非常有用。

由于所有服务之间的通信都是由服务网格处理的，因此它还启用了一些可靠性功能。例如，服务网格可以提供重试，超时，速率限制和断路器。这些现成的故障恢复功能使通信更加可靠。

安全性

服务网格通常还处理服务到服务通信的安全性方面。这包括通过双向TLS（mTLS）强制进行流量加密，通过证书验证提供身份验证以及通过访问策略确保授权。

服务网格中还可能存在一些有趣的安全用例。例如，我们可以实现网络分段，从而允许某些服务进行通信而禁止其他服务。而且，服务网格可以为审核需求提供精确的历史信息。

可观察性

强大的可观察性是处理分布式系统复杂性的基本要求。由于服务网格可以处理所有通信，因此正确放置了它可以提供可观察性的功能。例如，它可以提供有关分布式追踪的信息。

服务网格可以生成许多指标，例如延迟，流量，错误和饱和度。此外，服务网格还可以生成访问日志，为每个请求提供完整记录。这些对于理解单个服务以及整个系统的行为非常有用。

Istio简介

Istio是最初由IBM，Google和Lyft开发的服务网格的开源实现。它可以透明地分层到分布式应用程序上，并提供服务网格的所有优点，例如流量管理，安全性和可观察性。

它旨在与各种部署配合使用，例如本地部署，云托管，Kubernetes容器以及虚拟机上运行的服务程序。尽管Istio与平台无关，但它经常与Kubernetes平台上部署的微服务一起使用。

从根本上讲，Istio的工作原理是以Sidcar的形式将Envoy的扩展版本作为代理布署到每个微服务中：

实际上Istio 就是 Service Mesh 架构的一种实现，服务之间的通信（比如这里的 Service A 访问 Service B）会通过代理（默认是 Envoy）来进行。

而且中间的网络协议支持 HTTP/1.1，HTTP/2，gRPC 或者 TCP，可以说覆盖了主流的通信协议。代理这一层，称之为数据平面。

控制平面做了进一步的细分，分成了 Pilot、Citadel 和 Galley，它们的各自功能如下：

• Pilot：为 Envoy 提供了服务发现，流量管理和智能路由（AB 测试、金丝雀发布等），以及错误处理（超时、重试、熔断）功能。
• Citadel：为服务之间提供认证和证书管理，可以让服务自动升级成 TLS 协议。
• Galley：Galley 是 Istio 的配置验证、提取、处理和分发组件。它负责将其余的 Istio 组件与从底层平台（例如 Kubernetes）获取用户配置的细节隔离开来。

数据平面会和控制平面通信，一方面可以获取需要的服务之间的信息，另一方面也可以汇报服务调用的 Metrics 数据。

Istio提供了什么功能服务 ？

通过负载均衡、服务间的身份验证、监控等方法，Istio 可以轻松地创建一个已经部署了服务的网络，而服务的代码只需很少更改甚至无需更改。通过在整个环境中部署一个特殊的 sidecar 代理为服务添加 Istio 的支持，而代理会拦截微服务之间的所有网络通信，然后使用其控制平面的功能来配置和管理 Istio，这包括：

• 为 HTTP、gRPC、WebSocket 和 TCP 流量自动负载均衡。

• 通过丰富的路由规则、重试、故障转移和故障注入对流量行为进行细粒度控制。

• 可插拔的策略层和配置 API，支持访问控制、速率限制和配额。

• 集群内（包括集群的入口和出口）所有流量的自动化度量、日志记录和追踪。

• 在具有强大的基于身份验证和授权的集群中实现安全的服务间通信。

Istio 为可扩展性而设计，可以满足不同的部署需求。

原文链接：https://blog.csdn.net/bxg_kyjgs/article/details/125599452

Istio体系结构由数据平面和控制平面组成。此外，还有几个使Istio起作用的核心组件。

Istio 核心特性

Istio 以统一的方式提供了许多跨服务网络的关键功能。

流量管理

Istio 简单的规则配置和流量路由允许您控制服务之间的流量和 API 调用过程。

Istio 简化了服务级属性（如熔断器、超时和重试）的配置，并且让它轻而易举的执行重要的任务（如 A/B 测试、金丝雀发布和按流量百分比划分的分阶段发布）。

有了更好的对流量的可视性和开箱即用的故障恢复特性，就可以在问题产生之前捕获它们，无论面对什么情况都可以使调用更可靠，网络更健壮。

安全

Istio 的安全特性解放了开发人员，使其只需要专注于应用程序级别的安全。

Istio 提供了底层的安全通信通道，并为大规模的服务通信管理认证、授权和加密。有了 Istio，服务通信在默认情况下就是受保护的，可以让您在跨不同协议和运行时的情况下实施一致的策略——而所有这些都只需要很少甚至不需要修改应用程序。

Istio 是独立于平台的，可以与 Kubernetes（或基础设施）的网络策略一起使用。但它更强大，能够在网络和应用层面保护pod到 pod 或者服务到服务之间的通信。

可观察性

Istio 健壮的追踪、监控和日志特性让您能够深入的了解服务网格部署。

通过 Istio 的监控能力，可以真正的了解到服务的性能是如何影响上游和下游的；而它的定制 Dashboard 提供了对所有服务性能的可视化能力，并让您看到它如何影响其他进程。

Istio 的 Mixer 组件负责策略控制和遥测数据收集。它提供了后端抽象和中介，将一部分 Istio 与后端的基础设施实现细节隔离开来，并为运维人员提供了对网格与后端基础实施之间交互的细粒度控制。

所有这些特性都使您能够更有效地设置、监控和加强服务的 SLO。当然，底线是您可以快速有效地检测到并修复出现的问题。

平台支持

Istio 独立于平台，被设计为可以在各种环境中运行，包括跨云、内部环境、Kubernetes、Mesos 等等。您可以在 Kubernetes 或是装有 Consul 的 Nomad 环境上部署 Istio。Istio 目前支持：

• Kubernetes 上的服务部署

• 基于 Consul 的服务注册

• 服务运行在独立的虚拟机上

Istio运行在kubernetes平台是最佳的选择，所以我们先搭建kubernetes环境。