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來源：6d.cn/8gd2

北美KubeCon + CloudNativeCon虛擬大會贊助商客座文章作者：Lin Sun，IBM高級技術(shù)人員

在今年8月的歐洲ServiceMeshCon會議上，來自Linkerd的William Morgan和我共同發(fā)表了篇題為service mesh is still hard的演講。William詳細介紹了對Linkerd的改進，而我介紹了對Istio的改進。很明顯，這兩個項目都在努力讓用戶更容易地采用服務(wù)網(wǎng)格（service mesh）。

服務(wù)網(wǎng)格已經(jīng)比一、兩年前成熟了很多，但是對于用戶來說仍然很困難。服務(wù)網(wǎng)格有兩種類型的技術(shù)角色，平臺所有者（platform owner）和服務(wù)所有者（service owner）。平臺所有者，也稱為網(wǎng)格管理員，擁有服務(wù)平臺，并為服務(wù)所有者定義采用服務(wù)網(wǎng)格的總體策略和實現(xiàn)。服務(wù)所有者在網(wǎng)格中擁有一個或多個服務(wù)。

平臺所有者使用服務(wù)網(wǎng)格變得更加容易，因為這些項目正在實現(xiàn)簡化網(wǎng)絡(luò)配置、安全策略配置和整個網(wǎng)格可視化的方法。例如，在Istio中，平臺所有者可以按照他們喜歡的范圍設(shè)置Istio身份驗證策略或授權(quán)策略。在將目標服務(wù)的實際路由行為和流量策略委托給服務(wù)所有者時，平臺所有者可以在主機/端口/TLS相關(guān)設(shè)置上配置入口網(wǎng)關(guān)。實現(xiàn)經(jīng)過良好測試的常見場景的服務(wù)所有者從Istio的可用性改進中獲益，可以輕松地將其微服務(wù)裝載到網(wǎng)格中。實現(xiàn)不太常見場景的服務(wù)所有者繼續(xù)遇到陡峭的學習曲線。

我相信服務(wù)網(wǎng)還是很難，原因如下：

1. 缺乏關(guān)于是否需要服務(wù)網(wǎng)格的明確指導(dǎo)

在用戶開始評估多個服務(wù)網(wǎng)格或深入到一個特定的服務(wù)網(wǎng)格之前，他們需要關(guān)于服務(wù)網(wǎng)格是否有用的指導(dǎo)。不幸的是，這并不是一個簡單的是或不是的問題。有多個因素需要考慮：

你的工程組織里有多少人？
你有多少微服務(wù)？
這些微服務(wù)使用什么語言？
你有采用開源項目的經(jīng)驗嗎？
你在哪些平臺上運行你的服務(wù)？
你從服務(wù)網(wǎng)格需要什么功能？
對于一個給定的服務(wù)網(wǎng)格項目，這些特性是否穩(wěn)定？

更復(fù)雜的是，對于不同的服務(wù)網(wǎng)格項目，答案可能是不同的。甚至在Istio 1.5之前的早期版本中，我們也采用了微服務(wù)來充分利用網(wǎng)格，但是我們決定將多個Istio控制面組件轉(zhuǎn)換為一個獨立的應(yīng)用程序來降低操作的復(fù)雜性。對于這種情況，運行一個單體服務(wù)比運行4個或5個微服務(wù)更合理。

2. 你的服務(wù)可能會在射入邊車后立即中斷

去年感恩節(jié)，我試圖幫助一個用戶在網(wǎng)格運行一個Zookeeper服務(wù)，使用最新的Zookeeper Helm chart。Zookeeper作為Kubernetes StatefulSet運行。當我試圖將Envoy邊車（sidecar）代理注入到每個Zookeeper pod時，由于無法建立領(lǐng)導(dǎo)者和成員之間的溝通，Zookeeper pod無法運行并一直重啟。默認情況下，Zookeeper監(jiān)聽pod的IP地址，以實現(xiàn)服務(wù)器之間的通信。然而，Istio和其他服務(wù)網(wǎng)格需要localhost（127.0.0.1）作為偵聽的地址，這使得Zookeeper服務(wù)器無法彼此通信。

通過與上游社區(qū)的合作，我們?yōu)閆ookeeper以及Casssandra、Elasticsearch、Redis和Apache NiFi添加了個配置應(yīng)變方法。我確信還有其他應(yīng)用程序與邊車不兼容。如果你知道任何一些，請通知社區(qū)。

https://istio.io/latest/faq/applications/#zookeeper

3. 你的服務(wù)在開始或停止時可能有奇怪的行為

應(yīng)用程序容器可能在邊車之前啟動，并導(dǎo)致應(yīng)用程序失敗。在停止時間也會發(fā)生類似的挑戰(zhàn)，即邊車可能會在應(yīng)用程序容器之前停止。

Kubernetes缺乏聲明容器依賴關(guān)系的標準方法。有個邊車Kubernetes增強建議（KEP），但是它還沒有在Kubernetes的版本中實現(xiàn)，需要一段時間才能穩(wěn)定下來?，F(xiàn)在，服務(wù)所有者可能會在啟動或停止時觀察到意外的行為。

https://github.com/kubernetes/enhancements/issues/753

為了幫助解決這個問題，Istio為平臺所有者實現(xiàn)了個全局配置選項，可以延遲應(yīng)用程序的啟動，直到邊車準備就緒。Istio很快也將允許服務(wù)所有者在pod級別上進行配置。

4. 服務(wù)零配置可以，零代碼更改不可行

服務(wù)網(wǎng)格項目的主要目標之一是為服務(wù)所有者提供零配置。一些像Istio這樣的項目已經(jīng)添加了智能協(xié)議檢測來幫助檢測協(xié)議并簡化網(wǎng)格的加載體驗，然而，我們?nèi)匀唤ㄗh用戶在生產(chǎn)中顯式聲明協(xié)議。隨著Kubernetes中添加了appProtocol設(shè)置，服務(wù)所有者現(xiàn)在有了種標準的方法來為運行在新的Kubernetes版本（例如1.19）中的Kubernetes服務(wù)配置應(yīng)用程序協(xié)議。

https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/service/#application-protocol

不幸的是，要充分利用服務(wù)網(wǎng)格的強大功能，零代碼更改并不可行。

為了讓服務(wù)所有者和平臺所有者正確地觀察服務(wù)跟蹤，在服務(wù)之間傳播跟蹤頭非常重要。
為了避免混淆和意外行為，重新檢查服務(wù)代碼中的重試和超時非常重要，以查看是否應(yīng)該調(diào)整它們，并了解它們的行為與邊車代理配置的重試和超時之間的關(guān)系。
為了讓邊車代理檢查從應(yīng)用程序容器發(fā)送的流量并智能地利用內(nèi)容來做出決策，例如基于請求的路由或基于標頭的授權(quán)，對于服務(wù)所有者而言，確保從源服務(wù)發(fā)送純流量“plain traffic”到目標服務(wù)至關(guān)重要，并信任邊車代理安全地升級連接。

5. 服務(wù)所有者需要了解客戶端和服務(wù)端配置的細微差別

在使用服務(wù)網(wǎng)格之前，我不知道Envoy代理有這么多配置是與超時和重試有關(guān)。大多數(shù)用戶都熟悉請求超時、空閑超時和重試次數(shù)，但有一些細微差別和復(fù)雜性：

當涉及到空閑超時時，HTTP協(xié)議下有個idle_timeout，它應(yīng)用于HTTP連接管理器和上游集群HTTP連接。對于不存在上游或下游活動的流，可以使用stream_idle_timeout，甚至可以使用idle_timeout路由覆蓋stream_idle_timeout。
自動重試也很復(fù)雜。重試不僅僅是重試的次數(shù)，而是允許的最大重試次數(shù)（可能不是實際的重試次數(shù)）。實際的重試數(shù)量取決于重試條件、路由請求超時和重試之間的間隔，這些必須在請求超時和重試的總體預(yù)算之內(nèi)。

在非服務(wù)網(wǎng)格環(huán)境中，源和目標容器之間只有一個連接池，但在服務(wù)網(wǎng)格環(huán)境中，有三個連接池：