Service Mesh Meetup #4 上海站 探讨和实践基于Istio的微服务治理事件监控 2018.11.25 徐运元关于我 2008年毕业于浙江大学，曾在思科和浙大网新有超过 9年的工作经验和5年的云计算领域工作经验，带领团 队完成公司第一代基于Kubernetes的云平台开发和第 二代基于Kubernetes的DevOps云平台开发。目前致力 于公司基于Istio的微服务平台打造。 Metrics Logging Tracing 指标监控 • 指标可被聚合 • 体现系统性能趋势 分布式追踪 • 和请求相关 • HTTP • SQL 日志系统 • 代码逻辑处理事件 • 异常、debug信息容器化和微服务下的监控需求 微观下的监控需求 快速错误追踪 可快速排查在性能测试场景下的 慢方法、异常调用以及异常报文 等信息 单次链路追踪 可细粒度排查应用单次链路调用

目前常见数据面主要有三种：Envoy、Linkerd、Traefic。Envoy由于高性能和扩展能力前在数据面遥 遥领先。 • Iptables使Pod间出入应用的流量均由Envoy代理，对应用来说完全透明。支持主要常用网路协议 Http1/Http2/Tls/gRPC/Tcp等。 Copyright © Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved pool Envoy cluster istiod pilot-agent LDS RDS CDS EDS tls证书 管理 SDS CSR创建证书 stat tracing 支持采集或 主动上报 监控系统 过滤器 过滤器 连接 连接 xDS 描述 模式 请求路径 LDS 监听器配置 POST /envoy.service.listener.v3.ListenerDi Envoy网络及线程模型 主线程 初始化 日 志 线 程 读 取 配 置 x D S 监 听 网络事件 启 动 工 作 线 程 定时器事件 a d m i n 请 求 X D S 更 新 合 并 s t a t 刷 新 D N S 调度器 工作线程 网络事件 定时器事件 监 听 器 监 听 过 滤 器 释 放 内 存 记 录 s t a t 状 态 更 新 调度器

ü10个令牌用完，没有抢救成功，放弃退出优雅关闭envoy ü K8s发送SIGTERM信号让容器优雅关闭 ü Pilot-Agent接收信号通过context关闭子服务，发送SIGKILL关闭envoy ü Envoy不支持优雅关闭，需要通过金丝雀或蓝绿部署方式实现 Envoy优雅关闭实现方式讨论：#3307 #2920Pilot-Discovery——配置中心（PD） uv1版本和v2版本之间的区别 u建立缓存配置 tual-service，gateway等 ü缓存k8s：node，Service，Endpoints等触发配置生效方式 V2通过GRPC双向流，主动推送配置给envoy： ü事件触发 • 当配置有增/删/改事件 ü定时触发 • 可配置环境变量 V2_REFRESH，定时推送配置Mixer——遥测报告 u上报的原始数据 u异步Flush给Adapter u转换成属性词汇 u问题讨论属性词汇

外部流量入口 Pilot 2 Istio 流量管理 – 控制面 两类数据： q 服务数据（Mesh 中有哪些服务？缺省路由） v Service Registry § Kubernetes：原生支持 § Consul、Eureka 等其他服务注册表：MCP over xDS （https://github.com/istio-ecosystem/consul-mcp） v 通过CRD定义的服务数据 流量规则 3 Istio 流量管理 – 控制面 – 服务发现 • K8s Service ： Pilot 直接支持 • ServiceEntry： 手动添加 Service 到 Pilot 内部注册表中 • WorkloadEntry：单独添加 Workload，对于虚机支持更友好 • MCP 适配器： 将第三方注册表中的服务加入到 Pilot 中 Consul MCP Adapter https://github Envoy 的基础上增加了 VirtualInboundListener，VirtualOutboundListener、OutboundCluster、InboundCluster 等 概念。 为何按端口对 HTTP 的处理进行聚合，而不是为每一个服务创建一个 Listener？ • 降低 Listener 数量和配置大小，减少资源占用 • 兼容 headless 和虚机服务，避免 Listener

RedisDestination #IstioCon Aeraki Demo: Dubbo 协议支持 ● Dubbo2Istio 连接 Dubbo 服务注册表，支持： ○ ZooKeeper ○ Nacos ○ Etcd ● Aeraki Dubbo Plugin 实现了控制面的管理，支持 下述能力： ○ 流量管理： ■ 七层（请求级别）负载均衡 ■ 地域感知负载均衡 ■ 熔断 next？ 现阶段协议扩展方案面临的挑战： ● 在 Mesh 中支持一个七层协议的工作量较大： ○ 数据面：编写一个 Envoy filter 插件——流量管理（RDS、 负载均衡、熔断、流量镜像、故障注入等）、编解码 ○ 控制面：编写一个 Aeraki 插件——运维/流量管理策略 ● 非 HTTP 协议缺少 RDS 支持： ○ Listener 内嵌路由 ○ 修改内嵌路由后，Envoy RDS、负载均衡、熔 断等公共的基础能力 ○ 控制面：Aeraki + Istio 提供控制面管理，实现按请求 header 路由、灰度发布、地域感知LB、流量镜像等高级 流量管理能力。 ● 基于 MetaProtocol 框架扩展开发，只需要实现 encode、 decode 的少量接口即可在 Istio 中支持一个新的七层协议 ● 为七层协议如 Dubbo、Thrift 等等添加 RDS 能力

一致性校验: ○ https://github.com/pr oxy-wasm/spec ● 内置的Wasm runtime ○ ~20MB for WAVM ○ ~10MB for V8 ● 事件驱动模型 ● 兼容native filter调用 方式 8 Example Wasm filter configuration ● 下发到Envoy Proxy侧的配置 9 OCI Registry

百度APP基于Istio实现 基础架构升级 许超 #IstioCon 背景 l 核心业务线已完成微服务改造，数万个微服务对架构服务治理能力提出了更高的要求。 l 高级架构能力能否多语言、多框架支持？ l 运维架构能力是否具备可移植性？是否能低成本复制新的产品线？ l 可观测性不足，是否有通用机制提升产品线可观测性？ Ø 部分模块上下游超时配置不合理，超时倒挂，集中管理调整成本比较高。 Ø Mesh价值 1. 优秀策略支持给业务方跨语言跨框架使用。 2. 支持LocalityAware Plus负载均衡策略，提 升单点容错能力。 业务价值 降低业务因Redis回退引发的雪崩问题。（业务层RPC 框架Retry策略托管到Mesh，通过平响分位值动态抑 制BP请求） Mesh价值 1. 业务无需代码改动即可开启，在线调整backup超时 分位值、熔断阈值。 2. 支持动态调整配置参数，对接智能调参系统。

• 在FreeWheel，我们已经有一套复杂的自定义认证、授权机制，为了 充分利用Istio，我们通过扩展Istio来整合这些系统，涉及两方面： • 扩展Sidecar：加入认证支持，提供了对业务系统的认证支持，将用 户相关信息以header的形式传入mesh，后续的授权、监控、限流 都可以用Istio原生的机制来完成 • 扩展Mixer：选择一部分流量来应用对应的授权逻辑 FreeWheel的Istio实践 istio-system/istio-sidecar- injector 这个ConfigMap，加入自定 义反向代理 FreeWheel的Istio实践 • 通过在Sidecar中增加FreeWheel自定义认证支持，下游可以充分利用 Istio提供的授权、限流、监控接口，不过要注意Sidecar也有一些小坑 ： • Sidecar没有k8s自动注入的secret，也无法通过容器内环境变量自 动建立mas 的，如果需要劫持需要添加额 外的annotation 扩展Mixer接入授权 • 右图为Mixer的基本原理，Template 是对Proxy上报的Attribute的特定处 理机制的框架，支持四类： • Preprocess: 汇总流量相关元数据 和环境（k8s）相关的元数据 • Report: 上报数据 • Check: 决策是否允许当前访问 • Quota: 决策容量是否足够

占用以及极低的维护成本 •规范 标准的istio规范操作，实时反映真实集群状态，告别terminal。 •便捷 一键安装，UI操作，流量策略模板复用，批量设置 •多集群支持，零成本接入 流量视图提供统一的拓扑图界面，让您的视角可以统揽全局 •附加组件 •Jaeger，为SolarMesh提供分布式链路追踪的能力 •Grafana，为SolarMesh提供流量的实时仪表盘 无需重启 秒级切换 Copyright © 2021 Cloud To Go Envoy 支持用于网络管道和 HTTP 管道（HTTP 过滤器）的 Wasm 过滤器。这意味着您可以使用 Wasm 为Sidecar编写逻辑。 Copyright © 2021 Cloud To Go 虚拟机支持 ü 让虚拟机成为集群的一部分 ü 流量视图 ”看到” 虚拟机应用 ü 让虚拟机和集群享受同样的服务治理 让虚拟机和集群享受同样的服务治理 ü 让虚拟机和集群具备相互容灾的能力 ü 快速，零成本接入 SolarMesh对虚拟机的支持 Copyright © 2021 Cloud To Go 1. Istio的直连模式，在sidecar故障时提供秒级的直连流量切换 2. 多集群统一纳管，为流量运维提供上帝视角 3. 可视化、规范化Istio操作，告别terminal 4. 反应集群真实情况，流量可视化监控

重复创建并占用大量资源22/25 Knative 当前瓶颈 FAAS 实践进展 • 还未发布 Production-ready 版本 • Queue-proxy 过重 • 冷启动时间亟待优化 • 支持代码级更新？23/25 展望-推动组织变革 FAAS 实践进展24/25 总结 FAAS 实践进展 • 深入掌握后可谨慎使用 • 可能颠覆组织和职能的运作方式，推进需要技巧 • 目前社