理，成为了微服务中的瓶颈，模 块流量会互相影响 • 大锅饭带来了复杂的配置管理， 渐渐难以为继 • Istio的架构和基本原理 • FreeWheel的Istio实践 • 未来工作 • FreeWheel的痛点 Istio架构 • Istio Proxy: 劫持Pod的所有通信， 是Mesh的基础 • Pilot: 为Proxy提供动态配置管理 • Citadel: 自动维护mTLS密钥 • Istio Proxy: Mesh的基础 • 网络安全：兼容Spiffe标准实现 • 配置管理：为C++实现的Proxy接 入k8s的动态配置管理 • Attribute Machine: 授权，Quota ，Tracing，监控的基础 Istio管理下的微服务 • 右图是部署mock1.v1 Pod之后发生的事 情： • Sidecar Injection: 注入initContainer 这里实现的例子mymock会完全拒绝所有 被匹配到的流量，右图是mymock Handler的基本原理 • mymock handler 是 mymock adapter的初始化配置 • 完成初始化后rule将checknothing配置 与handler关联起来，其实就是做了流 量的匹配，满足一定条件的流量上应用 mymock handler • mymock adapter直接拒绝被匹配的请 求

设计及开发工作。 Copyright © Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 3 目录 1. Envoy启动及配置文件 2. Envoy流量拦截原理、常用部署方式 3. Envoy可扩展过滤器架构、可观测性 4. Envoy线程模型 5. 生产环境问题分析及解决方法 6. 针对Envoy做的一些优化及效果 根据用户应用请求内的数据进行高级服务治理 能力，包括服务发现、路由、高级负载均衡、动态配置、链路安全及证书更新、目标健康检查、 完整的可观测性等。 • 目前常见数据面主要有三种：Envoy、Linkerd、Traefic。Envoy由于高性能和扩展能力前在数据面遥 遥领先。 • Iptables使Pod间出入应用的流量均由Envoy代理，对应用来说完全透明。支持主要常用网路协议 Http backend:8123 127.0.0.1:8123 zipkin Pod1 Pod2 业务容器 业务容器 Istio-proxy容器 Istio-proxy容器 Istio-init 容器 Istio-init 容器 Pod内共享网络 Pod内共享网络 Virtual inbound -15006 kubelet 拦截指定命名空间 Pod创建请求 xDS Iptables 规则 ./etc/istio/proxy/SDS

Listener Downstre am Filter Filter Filter Cluster Upstrea m Filter Chain 扩展自定义Filter, 并通过xDS API动态配置 L4 Network Filters L7 Http Filters 3 Listener & Filters before outbound services Listener Downst ~10MB for V8 ● 事件驱动模型 ● 兼容native filter调用 方式 8 Example Wasm filter configuration ● 下发到Envoy Proxy侧的配置 9 OCI Registry As Storage ● OCI Artifacts项目的参考实现, 可显著简化OCI注册库中任意内容的存储; ● 可以使用ORAS API/SDK Library来构建自定义工具， EnvoyFilter CR wasm filter二进 制文件 服务网格ASM Pod K8s集群 Proxy Service A Volume 挂载 Envoy配置 17 ASMFilterDeployment CR示例 ● 创建ASMFilterDeployment Custom Resource 18 生成的Istio Envoy Filter资源(1) apiVersion:

服务身份认证、访问鉴权、通信加密 Proxy Application Layer Service 1 Istio 流量管理 – 概览 • 控制面下发流量规则： Pilot • 数据面标准协议：xDS • 集群内Pod流量出入： Sidecar Proxy • 集群外部流量入口：Ingress Gateway • 集群外部流量出口：Egress Gateway（可选,在一个集中点对外部访问进行控制） • Service 内部客户端 Service2 Service1 网格内部 定义网格入口 • 服务端口 • Host • TLS 配置 • 路由配置 • 根据 Host 路由 • 根据 Header • 根据 URI 路由 目的地流量策略配置 • LB 策略 • 连接池配置 • 断路器配置 • TLS 配置 Gateway External Service 统一网格出口 • 出口地址（Gateway Workload） 对外请求 对外请求（Passthrough/ServiceEntry） 缺省路由 （服务名） 5 Istio 流量管理 – 数据面 – Envoy配置模型和xDS协议 ADS Server LDS RDS CDS EDS Envoy 配置模型的主要概念： • Downstream：连接到 Envoy 的下游 Host，发送请求并接收响应。 • Upstream： 上游 Host 接收来自 Envoy

svce svce.ns svcd.ns svcd.ns Kube-proxy Kube-APIServer ServiceIp Backend Pod1 Labels:app=svcb Port:9379 Backend Pod2 Labels:app=svcb Port:9379 svca 基础设施(Kubernetes)看Istio: 能力增强 服务部署运 维 服务治理 Kube-APIServer Etcd istioctl / kubectl Pilot Envoy SVC Pod Node Envoy SVC Pod Node Envoy SVC Pod list/watch (Service, Endpoints, Pod) 用户 Istio & Kubernetes：统一服务发现 Pilot ServiceController( List/Watch KubeAPIserver上service、 endpoint等资源对象 3. DiscvoeryServer使用 ServcieDiscovery接口上的服务发 现方法和用户配置的规则构造xDS 4. Envoy从Discovery获取xDS，动态 更新 Kubernetes Service Instance Instance Service Endpoint

svce svce.n s svcd.n s svcd.n s Kube-proxy Kube-APIServer ServiceIp Backend Pod1 Labels:app=svcb Port:9379 Backend Pod2 Labels:app=svcb Port:9379 svca8 基础设施(Kubernetes)看Istio: 能力增强 服务部署运 维 服务治理 Kube-APIServer Etcd istioctl / kubectl Pilot Envoy SVC Pod Node Envoy SVC Pod Node Envoy SVC Pod list/watch (Service, Endpoints, Pod) 用户13 Istio & Kubernetes：统一服务发现 Pilot ServiceController( List/Watch KubeAPIserver上service、 endpoint等资源对象 3. DiscvoeryServer使用 ServcieDiscovery接口上的服务发 现方法和用户配置的规则构造xDS 4. Envoy从Discovery获取xDS，动态 更新 Kubernet es Service Instance Instance Service Endpoint

现 Kubernetes Cluster MIxer 全链路关联 平台 Cloud Native App POD Agent logfile Proxy Transaction ID Transaction ID Cloud Native App POD Agent logfile Proxy Transaction ID Transaction ID …Commit • Quota:访问次数 • Report: 日志。Mixer的二次开发流程Mixer插件工作模型 上述的过程中，Envoy所做的数据收集、上传是自动完成的，而Mixer生成模版实例则 可以通过配置来完成。因此，所谓的Mixer插件实际上就是Adapter，开发Mixer插件 也就是开发Adapter。两种开发模式 几种开发模式，以及写一下两种方式的区别 Compiled In Adapter Adapter作为grpc服务端，运行在独立的pod当中， Mixer通过通过rpc调用，将属性与日志发送给Adapter。基于Mixer的二次开发的流程 • 编写grpc服务端程序，接收来自mixer的数据，并实现自身业务逻辑 • 编写handler、instance、rule配置文件 • 编译打包adapter，上传至docker仓库 • 编写k8s的deployment和service配置文件 • 部署应用基于Mixer的二次开发Hanlder

现 Demo 的演示3/23 为什么需要 Service Mesh 改造 /01 对比传统微服务架构和 Service Mesh 化之后有哪些优缺点4/23 微服务 模块 • 安全 • 配置中心 • 调用链监控 • 网关 • 监控告警 • 注册和发现 • 容错和限流 特点 • 独立部署 • 强化模块边界 • 技术多样性5/23 Service Mesh 优点 • 负责网格中的流量管理以及控制面和数据面之间的配置下发，在 Istio1.5 之后合并了 Galley、Citadel、Sidecar-Inject 和 Pilot 成为 Istiod。 功能 • 根据不同的平台（Kubernetes、Console） 获取一些资源（Kubernetes 中使用 Informer 机制获取 Node、Endpoint、 Service、Pod 变化） • 根据用户的配置（CR、MCP MOSN 可以与任何支持 xDS API 的 Service Mesh 集成，亦可以作为独立的四、七层负载均衡， API Gateway，云原生 Ingress 等使用。 配置文件 • mosn_config : MOSN 的配置信息 • listener : LDS • routers : RDS • cluster : CDS 和 EDS13/23 MOSN-listener14/23

Istio Pod App container Sidecar container All incoming traffic must flow through the sidecar first when entering the pod All outgoing traffic must flow through the sidecar before leaving the pod 12 not ready? Stabilizing Istio Pod App container Sidecar container (not running) The incoming traffic is sank into the void The outgoing traffic cannot leave the pod 13 What happens when the sidecar During pod creation ○ During pod deletion ● To prevent it, we need to make sure that: 1. Envoy is started before any other container in a pod 2. Envoy is stopped after any other container in a pod 14

to be a way to restrict a Pod’s access to them. Attempts to modify the settings to “controlPlaneAuth Policy: MUTUAL_TLS” did not appear to have any effect on preventing a Pod not managed by Istio from --set values.global.controlPlaneSecurityEnabled=true • Deploy the customized default policy • Start a Pod in a namespace that is not managed by Istio 1https://istio.io/latest/news/releases/1.5.x/announcing-1 label search is restricted to the configuration namespace in which the the resource is present. In other words, the Gateway resource must reside in the same namespace as the gateway workload instance. Such