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Kubernetes Envoy

介绍​

Envoy 是一个高性能的开源代理，专为云原生应用设计。它由 Lyft 开发，现已成为服务网格（Service Mesh）中的核心组件之一。Envoy 的主要功能包括负载均衡、服务发现、TLS 终止、健康检查、流量控制和可观测性。

在 Kubernetes 中，Envoy 通常作为服务网格的数据平面（Data Plane）使用，与 Istio、Linkerd 等服务网格控制平面（Control Plane）配合工作。Envoy 通过拦截和管理服务之间的通信，帮助开发者实现更复杂的流量管理、安全性和可观测性需求。

Envoy 的核心功能​

Envoy 提供了以下核心功能：

  1. 负载均衡：Envoy 支持多种负载均衡算法，如轮询、加权轮询和最少连接数。
  2. 服务发现：Envoy 可以动态发现服务实例，并自动更新路由规则。
  3. TLS 终止：Envoy 可以处理 TLS 加密和解密，减轻后端服务的负担。
  4. 健康检查：Envoy 可以定期检查后端服务的健康状态，并自动剔除不健康的实例。
  5. 流量控制：Envoy 支持基于权重的流量拆分、速率限制和熔断机制。
  6. 可观测性：Envoy 提供了丰富的指标、日志和跟踪功能，帮助开发者监控和调试服务。

Envoy 在 Kubernetes 中的部署​

在 Kubernetes 中，Envoy 通常以 Sidecar 模式部署。这意味着每个 Pod 都会运行一个 Envoy 容器，负责拦截和管理该 Pod 的所有进出流量。

以下是一个简单的 Envoy 配置文件示例：

yaml
static_resources:
  listeners:
  - name: listener_0
    address:
      socket_address:
        address: 0.0.0.0
        port_value: 8080
    filter_chains:
    - filters:
      - name: envoy.filters.network.http_connection_manager
        typed_config:
          "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.http_connection_manager.v3.HttpConnectionManager
          stat_prefix: ingress_http
          route_config:
            name: local_route
            virtual_hosts:
            - name: backend
              domains: ["*"]
              routes:
              - match:
                  prefix: "/"
                route:
                  cluster: backend_service
          http_filters:
          - name: envoy.filters.http.router
  clusters:
  - name: backend_service
    connect_timeout: 0.25s
    type: STRICT_DNS
    lb_policy: ROUND_ROBIN
    load_assignment:
      cluster_name: backend_service
      endpoints:
      - lb_endpoints:
        - endpoint:
            address:
              socket_address:
                address: backend
                port_value: 80

在这个配置中，Envoy 监听 8080 端口，并将所有流量转发到名为 backend_service 的后端服务。

实际应用场景​

流量拆分​

假设你有一个新版本的服务，希望逐步将流量从旧版本迁移到新版本。Envoy 可以通过配置实现基于权重的流量拆分。例如，将 90% 的流量路由到旧版本，10% 的流量路由到新版本。

yaml
routes:
- match:
    prefix: "/"
  route:
    weighted_clusters:
      clusters:
      - name: old_version
        weight: 90
      - name: new_version
        weight: 10

熔断机制​

Envoy 支持熔断机制，当后端服务出现故障时，Envoy 可以自动停止向该服务发送请求，防止故障扩散。

yaml
clusters:
- name: backend_service
  connect_timeout: 0.25s
  type: STRICT_DNS
  lb_policy: ROUND_ROBIN
  circuit_breakers:
    thresholds:
      max_connections: 100
      max_pending_requests: 1000
      max_requests: 500
      max_retries: 3

总结​

Envoy 是 Kubernetes 服务网格中的关键组件，提供了强大的流量管理、安全性和可观测性功能。通过将 Envoy 部署为 Sidecar，开发者可以轻松实现复杂的服务间通信需求。

附加资源​

练习​

  1. 在 Kubernetes 集群中部署 Envoy，并配置一个简单的 HTTP 路由。
  2. 尝试使用 Envoy 实现基于权重的流量拆分。
  3. 配置 Envoy 的熔断机制，并测试其效果。
提示

Envoy 的配置非常灵活，建议从简单的配置开始，逐步增加复杂性。