Основные понятия

Содержание

Service Mesh

Service Mesh — это независимый и настраиваемый инфраструктурный слой, добавляемый к приложению. Он используется для управления и контроля коммуникации между микросервисными приложениями, предоставляя возможности управления трафиком сервисов, мониторинга сервисов, контроля безопасности доступа к сервисам и выпуска сервисов.

В традиционной архитектуре микросервисов коммуникация между сервисами обычно обрабатывается напрямую в коде приложения, что увеличивает сложность и связанность. Service Mesh внедряет легковесный прокси (Envoy, развернутый как sidecar-контейнер в каждом pod сервиса) для управления и контроля межсервисного взаимодействия. Эти прокси отделены от кода приложения и выполняют задачи маршрутизации запросов, балансировки нагрузки, восстановления после сбоев, управления трафиком и аутентификации безопасности, позволяя разработчикам сосредоточиться на бизнес-логике, не заботясь о механизмах и функциональности коммуникации.

Внедрение Service Mesh позволяет разработчикам лучше управлять и контролировать коммуникацию между микросервисными приложениями и добавлять новые функции без изменения кода приложения. Service Mesh поддерживает различные инфраструктуры, такие как виртуальные машины и контейнеры, и может интегрироваться с платформами оркестрации контейнеров (например, Kubernetes), обеспечивая лучший опыт построения контейнеризированной микросервисной архитектуры в эпоху cloud-native.

Istio

Istio — это open-source service mesh, который прозрачно интегрируется в существующие распределённые приложения для обеспечения управления трафиком, применения политик, сбора телеметрии и обеспечения безопасности. Istio предлагает комплексные возможности управления сервисами для микросервисной архитектуры, поддерживает несколько языков и в основном использует Kubernetes в качестве реестра сервисов.

Istio предоставляет мощные функции для защиты, подключения и мониторинга сервисов единым и эффективным способом. С помощью Istio можно реализовать балансировку нагрузки, межсервисную аутентификацию и мониторинг с минимальными или без изменений в коде сервисов. Ключевые возможности включают:

Безопасное межсервисное взаимодействие внутри кластера, включая TLS-шифрование, аутентификацию на основе идентичности и авторизацию.
Автоматическую балансировку нагрузки для HTTP, gRPC, WebSocket и TCP трафика.
Тонкое управление поведением трафика с помощью богатых правил маршрутизации, повторных попыток, переключения на резервные варианты и внедрения сбоев.
Подключаемый слой политик и API конфигурации для контроля доступа, ограничения скорости и управления квотами.
Автоматический сбор метрик, логов и трассировок со всего трафика внутри кластера, включая входящий и исходящий трафик.
Масштабируемость для удовлетворения различных потребностей развертывания. Контрольная плоскость работает на Kubernetes, и вы можете добавлять приложения, развернутые в кластере, расширять mesh на другие кластеры и даже подключать виртуальные машины или другие конечные точки вне Kubernetes.

Архитектура Istio показана ниже.

Control Plane

Контрольная плоскость Istio отвечает за управление и конфигурирование прокси. Она взаимодействует с прокси плоскости данных (Envoy), отправляя конфигурации и инструкции для управления трафиком сервисов, обеспечения безопасности и сбора и обработки телеметрии. Это позволяет администраторам и разработчикам централизованно управлять всей сеткой сервисов с гибкой конфигурацией.

Data Plane

Плоскость данных Istio состоит из набора интеллектуальных прокси (Envoy), развернутых и работающих как sidecar-контейнеры в pod сервисов. Эти прокси перехватывают, обрабатывают и перенаправляют весь трафик между сервисами.

Плоскость данных выполняет управление трафиком, восстановление после сбоев, применение политик безопасности и другие функции для обеспечения надежности и безопасности межсервисного взаимодействия. Также она предоставляет богатые возможности мониторинга и трассировки, помогая разработчикам понимать и отлаживать поведение коммуникации сервисов.

Envoy

Envoy используется в качестве прокси для плоскости данных Istio и является единственным компонентом Istio, взаимодействующим с трафиком плоскости данных.

Envoy развёртывается и работает как sidecar в pod сервисов, обрабатывая и перенаправляя весь входящий и исходящий трафик сервисов в service mesh, предоставляя сетевые функции и возможности управления, такие как контроль трафика, балансировка нагрузки, восстановление после сбоев и безопасность.

Sidecar

Паттерн sidecar широко используется в микросервисах и контейнеризированных приложениях для расширения функциональности и производительности приложения путем добавления вспомогательных контейнеров или прокси рядом с основным контейнером приложения.

Envoy, формирующий плоскость данных Istio, развёртывается как sidecar-контейнер в pod сервисов.

Service Gateway

Сервисные шлюзы включают Egress Gateway и Ingress Gateway, работающие на границе service mesh для управления трафиком, входящим и выходящим из mesh. Они позволяют задавать, какой трафик разрешён покидать или входить в mesh.

OpenTelemetry

OpenTelemetry — это open-source фреймворк наблюдаемости, предназначенный для генерации, обработки и передачи телеметрических данных, включая метрики, логи и трассировки. Разработанный Cloud Native Computing Foundation (CNCF), он предоставляет набор стандартных протоколов и инструментов для отправки данных в любую систему наблюдаемости. Основные компоненты OpenTelemetry включают:

Collector: принимает, обрабатывает и экспортирует телеметрию.
Language SDKs: позволяют генерировать телеметрию с помощью OpenTelemetry API на конкретных языках.
Instrumentation Libraries: автоматически или вручную инструментируют приложения для сбора телеметрии.

OpenTelemetry поддерживает несколько языков и сторонние реестры, предоставляя данные наблюдаемости для JVM и middleware. Он определяет отраслевые стандарты спецификаций данных, облегчая интеграцию с различными open-source инструментами наблюдаемости.

Техническое сравнение Istio и OpenTelemetry

Функция/Возможность	Istio	OpenTelemetry
Поддержка протоколов	Поддерживает протоколы gRPC, HTTP, TCP.	Поддерживает HTTP, TCP и различные RPC протоколы, такие как Dubbo, Redis и др.
Управление сервисами	Обеспечивает балансировку нагрузки, circuit breaking, connection pool, таймауты и повторные попытки.	Не предоставляет возможностей управления сервисами.
Маршрутизация сервисов	Предоставляет богатые правила и стратегии маршрутизации, такие как маршрутизация по весу, маршрутизация по заголовкам запросов, зеркалирование трафика, внедрение сбоев и др.	Не поддерживает маршрутизацию.
Топология и цепочки вызовов	Отображает все узлы внутри mesh, включая сервисы, ingress gateways, service entries, egress gateways, исключая узлы middleware. Цепочки вызовов включают HTTP span вызовов сервисов с внедренными sidecar, содержащие данные, такие как URL, код статуса и др.	Отображает узлы, включая сервисы и middleware, исключая ingress и egress gateways. Цепочка вызовов включает HTTP link данные, внутренние цепочки вызовов методов и связи сервисов с middleware. Данные span могут также активно отправляться через SDK.
Данные мониторинга	Предоставляет полные метрики входящего и исходящего трафика для сервисов.	Предоставляет полные метрики входящего и исходящего трафика для сервисов, а также метрики JVM.
Совместимость с реестрами	Поддерживает Kubernetes в качестве реестра сервисов.	Поддерживает сторонние реестры и реестр Kubernetes.
Пропагация Trace ID	Требует изменений в коде для реализации пропагации Trace ID.	Реализует автоматическую пропагацию Trace ID.
Требования к ресурсам	Может требовать больше вычислительных ресурсов, так как для каждого экземпляра сервиса необходим прокси Envoy.	Требует меньше дополнительных ресурсов, не требует прокси рядом с каждым экземпляром сервиса.

Основные понятия#

#Содержание

#Service Mesh

#Istio

#OpenTelemetry

#Техническое сравнение Istio и OpenTelemetry