关于Istio 1.1,你所不知道的细节

本文整理自Istio社区成员Star在 Cloud Native Days China 2019 北京站的现场分享

第1则

主角 Istio

Istio作为service mesh领域的明星项目,从2016年发布到现在热度不断攀升。

官网中Istio1.1的架构图除了数据面的Envoy和控制面的Pilot,Mixer,Citadel三大组件外,引入了Galley组件验证Istio API 的配置。

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Istio能带来什么收益呢?

开发和运维过程中我们经常会碰到下面的问题:如何做到新版本的上线不影响现网业务的运行?如果访问系统的请求突然增多,我们的系统处理不了怎么办?如果系统出现问题,究竟是哪个服务的问题,服务之间的调用关系如何?业务程序员通常缺乏安全相关的知识,能不能做到直接对没有加密的流量自动加密?针对这些问题,Istio都有相应的方案解决,对应于它的各个功能组件。

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第2则

Istio 1.1大不同

Istio 1.0的主题是生产可用,而1.1版本则是企业可用,强调1.1在大规模集群(很多服务和负载)下的性能和可靠性能够得以保障。

下表是Istio1.1和1.0在流量管理的特性状态的对比:

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Istio 1.1版本的性能提升方面成果显著。

在应用性能上:

应用的平均时延下降 30%

在大规模集群中,服务启动速度提高 40%

在管理面组件资源占用率上:

大规模集群中,Pilot CPU使用下降 90%

大规模集群中,Pilot 内存使用下降 50%

Istio 1.1版本为提高性能贡献的重点优化项如下:

Sidecar API,减少发给proxy的配置数量以及pilot负载

网络配置规则(Destinationrule,Virtualservie, ServiceEntry)中增加的 exportTo字段限制配置的可见范围

Envoy默认收集的统计数据大量减少

给mixer增加load-shedding功能,防止overload。

提升envoy和mixer之间的交互协议

可配置并发线程数,提高吞吐量

可配置filter来约束mixer遥测数据

升级到Istio 1.1也很方便

  1. 控制面板升级

Kubernetes rolling update

Helm 升级

  1. 数据面升级

通过对所有的pods触发rolling update重新注入sidecar (例如:patching the grace termination period)

Istio1.1的多集群网格管理

新引入了多控制面方案和集群感知(Split Horizon EDS)的单控制面方案:

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多控制平面方案

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单控制平面(Split Horizon EDS)方案

关于服务可见性,刚才说到的大集群规模性能的提升很大一部分归功于服务可见性。主要由两部分结合起来使用:

ExportTo字段

服务端的Service/ServiceEntry/Virtualservice/Destinationrule 配置exportTo字段,申明此网络资源的可见范围。

新增sidecar资源对象

请求端所在的namespace配置sidecar对象,可以精确控制sidecar转发到指定的namespace或service。

安全特性方面比较关心的一项是SDS(Secret Discovery Service):

提供更强的安全性:

通过节点密钥生成,私钥仅存在于 Citadel 和 Envoy Sidecar 的内存中。

不依赖 Kubernetes Secret

不需要挂载Secret 卷。

证书替换不需要重启 Envoy

Sidecar 能够利用 SDS API 动态刷新密钥和证书。

Istio 1.1的命令行工具Istioctl增加了离线校验命令和验证安装命令,Istioctl弃用create、replace、get 和 delete使用 kubectl 代替,同时支持kubectl操作Istio网络资源时使用缩写。

Istio社区成立了用户体验工作组,专门致力于提高Istio的易用性,进一步降低使用门槛。