微服务管理框架Istio简介

威海朱口

(题图:威海朱口 May 29,2017)

前言

本文已上传到kubernetes-handbook中的第五章微服务章节,本文仅作归档,更新以kubernetes-handbook为准。

Istio是由Google、IBM和Lyft开源的微服务管理、保护和监控框架。Istio为希腊语,意思是”起航“。

简介

使用istio可以很简单的创建具有负载均衡、服务间认证、监控等功能的服务网络,而不需要对服务的代码进行任何修改。你只需要在部署环境中,例如Kubernetes的pod里注入一个特别的sidecar proxy来增加对istio的支持,用来截获微服务之间的网络流量。

目前版本的istio只支持kubernetes,未来计划支持其他其他环境。

特性

使用istio的进行微服务管理有如下特性:

  • 流量管理:控制服务间的流量和API调用流,使调用更可靠,增强不同环境下的网络鲁棒性。
  • 可观测性:了解服务之间的依赖关系和它们之间的性质和流量,提供快速识别定位问题的能力。
  • 策略实施:通过配置mesh而不是以改变代码的方式来控制服务之间的访问策略。
  • 服务识别和安全:提供在mesh里的服务可识别性和安全性保护。

未来将支持多种平台,不论是kubernetes、Mesos、还是云。同时可以集成已有的ACL、日志、监控、配额、审计等。

架构

Istio架构图

Istio架构分为控制层和数据层。

  • 数据层:由一组智能代理(Envoy)作为sidecar部署,协调和控制所有microservices之间的网络通信。
  • 控制层:负责管理和配置代理路由流量,以及在运行时执行的政策。

Envoy

Istio使用Envoy代理的扩展版本,该代理是以C++开发的高性能代理,用于调解service mesh中所有服务的所有入站和出站流量。 Istio利用了Envoy的许多内置功能,例如动态服务发现,负载平衡,TLS终止,HTTP/2&gRPC代理,断路器,运行状况检查,基于百分比的流量拆分分阶段上线,故障注入和丰富指标。

Envoy在kubernetes中作为pod的sidecar来部署。 这允许Istio将大量关于流量行为的信号作为属性提取出来,这些属性又可以在Mixer中用于执行策略决策,并发送给监控系统以提供有关整个mesh的行为的信息。 Sidecar代理模型还允许你将Istio功能添加到现有部署中,无需重新构建或重写代码。 更多信息参见设计目标

Mixer

Mixer负责在service mesh上执行访问控制和使用策略,并收集Envoy代理和其他服务的遥测数据。代理提取请求级属性,发送到mixer进行评估。有关此属性提取和策略评估的更多信息,请参见Mixer配置。 混音器包括一个灵活的插件模型,使其能够与各种主机环境和基础架构后端进行接口,从这些细节中抽象出Envoy代理和Istio管理的服务。

Istio Manager

Istio-Manager用作用户和Istio之间的接口,收集和验证配置,并将其传播到各种Istio组件。它从Mixer和Envoy中抽取环境特定的实现细节,为他们提供独立于底层平台的用户服务的抽象表示。 此外,流量管理规则(即通用4层规则和七层HTTP/gRPC路由规则)可以在运行时通过Istio-Manager进行编程。

Istio-auth

Istio-Auth提供强大的服务间和最终用户认证,使用相互TLS,内置身份和凭据管理。它可用于升级service mesh中的未加密流量,并为运营商提供基于服务身份而不是网络控制的策略的能力。 Istio的未来版本将增加细粒度的访问控制和审计,以使用各种访问控制机制(包括属性和基于角色的访问控制以及授权hook)来控制和监控访问你服务、API或资源的人员。

参考

Istio开源平台发布,Google、IBM和Lyft分别承担什么角色?

Istio:用于微服务的服务啮合层

Istio Overview