Istio 流量管理原理与协议扩展 赵化冰 赵化冰 腾讯云 服务网格团队 https://zhaohuabing.com Service Mesh Service Mesh Layer 处理服务间通信（主要是七层通信）的云原生基础设施层： Service Mesh 将各个服务中原来使用 SDK 实现的七层通信相关功能抽象 出来，使用一个专用层次来实现，Service Mesh 对应用透明，因此应用 通信安全： 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 CLB 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：

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 Http1/Http2/Tls/gRPC/Tcp等。 Copyright © Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 6 建立长连接，通过xDS协议接收系统下发的监听器、路由、集群节点等更新信息。 • 3. 数据面通信 • 客户端请求进入容器网络，并被iptables规则拦截，经过DNAT后进入Envoy virtualOutbound监听器 • virtualOutbound经过监听过滤器恢复用于原始目标服务，并找到后端处理器处理新连接。 • 后端处理器在配置中指定处理协议，根据协议相关的网络过滤器处理读取到的数据。 到的数据。 • 如果为http协议，再经过请求过滤器处理http协议头部，如路由选择等功能并创建上游连接池 • 将修改及编码后的http消息通过网络发送到对端Envoy的容器网络。 • Iptables识别为入流量则进入virtualInbound端口。 • ORIGINAL_DST恢复原始目标后，根据virtualInbound配置的监听过滤器找到对应的本地服务器地址。并发起localhost的请求。

Aeraki - 在 Isito 服务网格中管理所有七层流量 ❏ Demo - Dubbo Traffic Management ❏ MetaProtocol - Service Mesh 通用七层协议框架 #IstioCon Protocols in a Typical Microservice Application Service Service Service Service Service Aeraki Configuration Example: Redis RedisServie RedisDestination #IstioCon Aeraki Demo: Dubbo 协议支持 ● Dubbo2Istio 连接 Dubbo 服务注册表，支持： ○ ZooKeeper ○ Nacos ○ Etcd ● Aeraki Dubbo Plugin 实现了控制面的管理，支持 #IstioCon What’s next？ 现阶段协议扩展方案面临的挑战： ● 在 Mesh 中支持一个七层协议的工作量较大： ○ 数据面：编写一个 Envoy filter 插件——流量管理（RDS、 负载均衡、熔断、流量镜像、故障注入等）、编解码 ○ 控制面：编写一个 Aeraki 插件——运维/流量管理策略 ● 非 HTTP 协议缺少 RDS 支持： ○ Listener 内嵌路由

根据变化的资源类型判断需要下发的 xDS资源 • 构建 xDS 资源，下发到连接的 Sidecar10/23 xDS Sidecar 通过动态获取服务信息，对服务的发现 API 被称为 xDS。 • 协议部分（ADS、控制发送的顺序以及返回的确认数据） • 数据部分（CDS、EDS、LDS、RDS、SDS）11/23 资源变化 资源名称 CDS EDS LDS RDS Virtualservices link: https://github.com/istio/istio12/23 MOSN MOSN 是一款使用 Go 语言开发的网络代理软件，作为云原生的网络数据平面，旨在为服务提供 多协议、模块化、智能化、安全的代理能力。MOSN 是 Modular Open Smart Network 的简称。 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， 从数据面、控制面两个方面来介绍如何改造17/23 改造方案1 Istio+Envoy • 通过创建 EnvoyFilter 资源来给 xDS 资源打 patch • Envoy 解析 Dubbo 协议中的 Serivce 和 Method • 根据路由策略配置把流量转发到对应的 Provider • 通过WASM扩展 华为云：https://support.huaweicloud.com/