1.3.2. Service Mesh 架构

服务网格技术在网络通信级别运作。也就是说,服务网格组件捕获或截获进出微服务的流量,或修改请求、重定向请求或创建新请求到其他服务。

Service Mesh 架构镜像

在高级别上,Red Hat OpenShift Service Mesh 由 data plane 和一个 control plane 组成

数据平面是一组智能代理,与 pod 中的应用容器一起运行,用于拦截和控制服务网格中微服务之间的所有入站和出站网络通信。数据平面的实现方式是它会截获所有入站(ingress)和出站(egress)网络流量。Istio 数据平面由与 pod 中侧应用程序容器一起运行的 Envoy 容器组成。Envoy 容器充当代理,控制与 pod 往来的所有网络通信。

  • Envoy 代理 是与 data plane 流量交互的唯一 Istio 组件。服务之间的所有传入(ingress)和传出(egress)网络流量通过代理流。Envoy 代理还会收集与网格内服务流量相关的所有指标。Envoy 代理部署为 sidecar,与服务在同一个 pod 中运行。Envoy 代理也用于实现网格网关。

    • sidecar 代理管理附加到它的工作负载实例的入站和出站通信。
    • 网关是作为接收传入或传出 HTTP/TCP 连接的负载平衡器运行的代理。网关配置适用于在网格边缘运行的独立的 Envoy 代理,而不是与您的服务负载一同运行的 sidecar Envoy 代理。您可以使用网关来管理入站和出站流量,允许您指定您要进入或离开网格的流量。

      • Ingress-gateway - 也称为入口控制器,Ingress 网关是一个专用的 Envoy 代理,用于接收和控制进入服务网格的流量。Ingress 网关允许将监控和路由规则等功能应用到进入集群的流量。
      • Egress-gateway - 另外称为出口控制器(Egress Gateway),Egress 网关是一个专用的 Envoy 代理,用于管理离开服务网格的流量。Egress 网关允许对流量退出网格应用监控和路由规则等功能。

control plane 管理并配置组成数据平面的代理。它是配置的权威源,管理访问控制和使用策略,并从服务网格中的代理收集指标。

  • Istio control plane 由 Istiod 组成,它会将几个之前的 control plane 组件(Citadel、Galley 和 Pilot)整合为一个二进制。Istiod 提供服务发现、配置和证书管理。它将高级别路由规则转换为 Envoy 配置,并在运行时将其传播到 sidecar。

    • Istiod 可以充当证书颁发机构 (CA),在 data plane 中生成支持安全 mTLS 通信的证书。您还可以使用外部 CA 来实现这一目的。
    • Istiod 负责将 sidecar 代理容器注入到部署到 OpenShift 集群的工作负载中。

Red Hat OpenShift Service Mesh 使用 istio-operator 来管理 control plane 的安装。Operator 是一个软件,它可让您实现和自动化 OpenShift 集群中的常见操作。它充当控制器,允许您设置或更改集群中对象的所需状态,本例中为 Red Hat OpenShift Service Mesh 安装。

Red Hat OpenShift Service Mesh 还捆绑以下 Istio 附加组件作为该产品的一部分:

  • Kiali - Kiali 是 Red Hat OpenShift Service Mesh 的管理控制台。它提供了仪表板、可观察性以及强大的配置和验证功能。它通过推断流量拓扑显示服务网格的结构,并显示网格的健康状况。Kiali 提供详细的指标、强大的验证、访问 Grafana 以及与分布式追踪平台的强大集成。
  • Prometheus - Red Hat OpenShift Service Mesh 使用 Prometheus 来存储来自服务的遥测信息。Kiali 依靠 Prometheus 获取指标数据、健康状况和网格拓扑。
  • Jaeger - Red Hat OpenShift Service Mesh 支持分布式追踪平台。Jaeger 是一个开源可追踪性服务器,可以集中并显示与多个服务间单一请求关联的 trace。利用分布式追踪平台,您可以监控基于微服务的分布式系统并进行故障排除。
  • Elasticsearch - Elasticsearch 是一个开源、分布式、基于 JSON 的搜索和分析引擎。分布式追踪平台使用 Elasticsearch 进行持久性存储。
  • Grafana - Grafana 为网格管理员提供用于 Istio 数据的高级查询和指标分析和仪表板。另外,Grafana 可以用来分析服务网格指标。

以下 Istio 集成与 Red Hat OpenShift Service Mesh 支持:

  • 3scale - Istio 提供与红帽 3scale API 管理解决方案的可选集成。对于 2.1 之前的版本,这个集成是通过 3scale Istio 适配器实现的。对于 2.1 版本,3scale 集成通过 WebAssembly 模块实现。

有关如何安装 3scale 适配器的详情,请参考 3scale Istio 适配器文档