服务网格的实现模式

我们在前面看到了通过客户端库来治理服务的架构图,那是我们在改造成Service Mesh架构前使用微服务架构通常的形式,下图是使用Service Mesh架构的最终形式。

Service Mesh 架构示意图
图片 - Service Mesh 架构示意图

当然在达到这一最终形态之前我们需要将架构一步步演进,下面给出的是参考的演进路线。

Ingress或边缘代理

如果你使用的是Kubernetes做容器编排调度,那么在进化到Service Mesh架构之前,通常会使用Ingress Controller,做集群内外流量的反向代理,如使用Traefik或Nginx Ingress Controller。

Ingress 或边缘代理架构示意图
图片 - Ingress 或边缘代理架构示意图

这样只要利用Kubernetes的原有能力,当你的应用微服务化并容器化需要开放外部访问且只需要L7代理的话这种改造十分简单,但问题是无法管理服务间流量。

路由器网格

Ingress或者边缘代理可以处理进出集群的流量,为了应对集群内的服务间流量管理,我们可以在集群内加一个Router层,即路由器层,让集群内所有服务间的流量都通过该路由器。

路由器网格架构示意图
图片 - 路由器网格架构示意图

这个架构无需对原有的单体应用和新的微服务应用做什么改造,可以很轻易的迁移进来,但是当服务多了管理起来就很麻烦。

Proxy per Node

这种架构是在每个节点上都部署一个代理,如果使用Kubernetes来部署的话就是使用DaemonSet对象,Linkerd第一代就是使用这种方式部署的,一代的Linkerd使用Scala开发,基于JVM比较消耗资源,二代的Linkerd使用Go开发。

Proxy per node 架构示意图
图片 - Proxy per node 架构示意图

这种架构有个好处是每个节点只需要部署一个代理即可,比起在每个应用中都注入一个sidecar的方式更节省资源,而且更适合基于物理机/虚拟机的大型单体应用,但是也有一些副作用,比如粒度还是不够细,如果一个节点出问题,该节点上的所有服务就都会无法访问,对于服务来说不是完全透明的。

Sidecar代理/Fabric模型

这个一般不会成为典型部署类型,当企业的服务网格架构演进到这一步时通常只会持续很短时间,然后就会增加控制平面。跟前几个阶段最大的不同就是,应用程序和代理被放在了同一个部署单元里,可以对应用程序的流量做更细粒度的控制。

Sidecar代理/Fabric模型示意图
图片 - Sidecar代理/Fabric模型示意图

这已经是最接近Service Mesh架构的一种形态了,唯一缺的就是控制平面了。所有的sidecar都支持热加载,配置的变更可以很容易的在流量控制中反应出来,但是如何操作这么多sidecar就需要一个统一的控制平面了。

Sidecar代理/控制平面

下面的示意图是目前大多数Service Mesh的架构图,也可以说是整个Service Mesh架构演进的最终形态。

Sidecar 代理/控制平面架构示意图
图片 - Sidecar 代理/控制平面架构示意图

这种架构将代理作为整个服务网格中的一部分,使用Kubernetes部署的话,可以通过以sidecar的形式注入,减轻了部署的负担,可以对每个服务的做细粒度权限与流量控制。但有一点不好就是为每个服务都注入一个代理会占用很多资源,因此要想方设法降低每个代理的资源消耗。

多集群部署和扩展

以上都是单个服务网格集群的架构,所有的服务都位于同一个集群中,服务网格管理进出集群和集群内部的流量,当我们需要管理多个集群或者是引入外部的服务时就需要网格扩展多集群配置

参考

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