微服务架构下 Service Mesh 会是闪亮的明天吗？

7月7日，时速云企业级容器 PaaS 技术沙龙第 10 期在上海成功举办，时速云容器架构负责人魏巍为大家详细讲解了 Service Mesh 中代表性的实践方案、并以 Istio 为例详细讲解了 Service Mesh 中的技术关键点，包括 Istio 控制平面、Istio 数据平面等。以下内容根据魏巍分享整编，希望对大家了解 Service Mesh 有所帮助。

魏巍：大家下午好，刚才几位讲师讲了 K8S 的存储、PaaS 在企业的落地实践等，我们接下来要讲的是企业有了 PaaS 平台、并且在平台上部署了各种各样的服务之后，这些服务该如何治理、服务与服务之间的关系，以及该以何种方式去维护等问题，而最近两年兴起的 Service Mesh，能够更加便捷的管理这些服务。

Service Mesh 是一个专用的基础设施层，目的是解决系统架构微服务化后的服务间通信和治理问题。Service Mesh 从实践上来说有很多方案，但这些方案都有共同的特点，比如说像这里提到的宏观架构抽象，它都会划分为 Control Plane 和 Data Plane，这种整体架构设计。

第二个特点，Service Mesh 基本来说是一组轻量级的与应用逻辑服务部署在一起的服务代理，它会用代理的方式去实现路由、断路器、服务发现等，并且这些对应用服务都是透明的，当然这是在 K8S 上。如果说不是基于 Service Mesh 做的微服务架构，还可以基于 SpringCloud 做微服务架构，但是SpringCloud有自身的局限性，它主要用于以 java 为主的领域。

Istio、Conduit、Nginmesh 都是 Service Mesh 中比较火的实践方案。Istio 是 Google 和 IBM 联合 Lyft 的合作开源项目，是当前最主流的 Service Mesh 方案；Conduit 各方面的设计理念与 Istio 非常类似，其使用 Rust 重新编写了 sidecar，控制面由 Go 编写的 Conduit Control Plane 接管；NginMesh 并没有自己独立实现一整套 Service Mesh，只是用 nginx替代了 Istio 中 Envoy。

Istio

在 Istio、Conduit、 Nginmesh 这几个实践方案中，Istio 的影响最大，所以我们今天主要讲解一下 Istio。

Istio 逻辑上分为控制平面（Control Plane）和数据平面（Data Plane）。

控制平面由 Pilot 、Mixer 、Citadel 组成，控制平面的每一个组件都负责一些特定的功能。数据平面由一组智能代理（Envoy）组成，代理部署为 sidecar，其控制微服务之间所有的网络通信。

Istio 控制平面

Istio 控制平面包括以下组件：

Pilot：Pilot 负责 Envoy 配置、全生命周期管理。可以为 Envoy sidecar 提供服务发现，为流量管理功能实现了灵活的路由（如 A/B 测试、金丝雀发布)和弹性(如：超时、重试、熔断等），它还可以将高级别的路由规则转换为 Envoy 特定的配置并在运行时将配置传播到 sidecar 中。

Mixer：Mixer 是一个平台独立的组件，其主要负责对后端系统的抽象、对接、策略配置等，并从 Envoy 代理和其它服务中收集测量数据。

抽象一点说，Mixer 提供：

后端抽象：Mixer 把 Istio 组件和 Mesh 中的服务从基础设施细节中隔离开来。
中间媒介：Mixer 让运维人员能够对所有 Mesh 和基础设施后端之间的交互进行控制。

Mixer 在某种程度上起到一种桥梁的作用。Envoy 提供 request 级别的属性数据，这些数据交由 Mixer 进行评估和处理，Mixer 中的各种适配器 (adapter)基于这些属性数据，来实现日志记录、监控指标采集展示、配额管理、ACL 检查等功能。

Citadel：提供服务间认证和终端用户认证功能，内置身份和证书管理，并且在网络策略之外，提供服务级别的策略控制。

Istio数据平面

Envoy 是 Istio 的数据平面。Envoy 是一个高性能轻量级代理，用于控制服务网格中服务的所有入站和出站流量。Envoy 提供了很多内置功能，如动态服务发现、负载均衡、TLS 会话终结、HTTP/2& gRPC 流量代理、熔断器、健康检查等功能。

Envoy 被部署为 sidecar，与对应的微服务一起部署在一个 Kubernetes Pod 中。每个微服务实例通过各自的 sidecar 来实现发送和接受请求；微服务和微服务之间不直接通信，而是通过 sidecar 的代理转发来实现通信。 sidecar 直接形成调用网络，就像一个“网格”一样。使用 sidecar 代理模型代码无需重新构建或重写代码。

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