What Envoy Hears When Istio Speaks Rob Salmond

Istio 数据平面解析：Envoy 操作与配置

核心观点

本文深入探讨了 Istio 数据平面中 Envoy 的工作机制，重点解析了 Envoy 的操作流程与配置方式，以及 Istio 如何通过 Envoy 实现服务发现、配置管理和流量控制。

关键组件与功能

Istio 组件

• istiod：Envoy 的“管理服务器”，负责服务发现、Envoy 配置和网格配置协议。
• Galley：Istiod 的核心组件，负责处理服务发现、Envoy 配置和 Kubernetes API 交互。
• Pilot：负责理解 Kubernetes、Autograph 证书和 Sidecar 注入。

Envoy 组件

• 术语解释：
  • 上游（Upstream）：Envoy 发送请求的目标。
  • 下游（Downstream）：Envoy 接收请求的来源。
  • 集群（Clusters）与端点（Endpoints）：集群是上游服务器的逻辑表示，端点是集群中的具体服务器实例。
  • 监听器（Listeners）与路由（Routes）：监听器定义了 Envoy 接收请求的方式，路由定义了如何处理和转发请求。
• 操作流程：
  • Envoy 解码 TCP 字节流，解析 HTTP 协议，调用 WSGI 可调用对象，并生成响应。
  • Envoy 通过 Kubernetes 网络模型与后端服务交互，例如通过 outbound|8000||dest-app.dest-app.svc.cluster.localsource-app 进行请求转发。
  • Envoy 支持多种扩展和插件，如访问日志记录器、重试实现、追踪器、资源监控器和凭证提供者。
  • Envoy 的过滤器链（Filter Chains）根据请求类型（如 HTTP 或 TCP）选择不同的过滤器进行处理。
• 配置方式：
  • Envoy 配置文件通过 bootstrap 文件定义，包含 Pilot-agent、代理、管理器、路由、集群和端点等组件。
  • 配置文件涉及多个层级，如 pilot-agent istio-iptables listeners filters managers routes clusters endpoints。
  • 具体配置包括集群、监听器、路由和密钥等。

研究结论

• Envoy 作为 Istio 数据平面的核心组件，通过灵活的配置和操作机制，实现了高效的服务发现、流量控制和流量管理。
• Istio 通过 istiod 和 Galley 组件，将 Kubernetes 资源转换为 Envoy 可用的配置，实现了自动化和动态化的服务治理。
• Envoy 的过滤器链机制，提供了丰富的流量处理能力，如统计、CORS、故障注入和路由控制等。

关键术语与缩写

Istio 缩写

• CR：Custom Resource，自定义资源的实例。
• CRD：Custom Resource Definition，自定义资源的规范。
• SD：Service Discovery，服务发现。
• MX：Metadata Exchange，Istio 特有的 Envoy 扩展，提供类似 Mixer 的属性数据。
• MCP：Mesh Configuration Protocol，Istio 组件间通信协议。

Envoy 缩写

• FCM：Filter Chain Match，过滤器链匹配。
• ALS：Access Log Service，访问日志服务。
• xDS：x Discovery Service，如 CDS、LDS、RDS 和 SDS 等。
• UDPA：Universal Data Plane API，XDS v4 协议。
• UDPA-TP：UDPA Transport Protocol，UDPA 传输协议。
• UDPA-DM：UPDA Data Model，UDPA 数据模型。
• ORCA：Open Request Cost Aggregation，请求成本聚合。
• DPLB：Data Plane Load Balancer，数据平面负载均衡器。