【04】Istio的pilot流量分发机制

4.1 Pilot配置分发机制

• Pilot负责网格数据平面相关配置信息的获取，生成，和分发，它通过Service Registry获取网格配置信息并将其转换为XDS接口的标准数据格式，而后经gRPC分发至相关的Envoy;

• Service Registry：服务注册表中存储有相关平台上注册的各Service的相关信息，例如kubernetes services等；

• Config Storage: 配置存储，例如Kub ernetes的API Server，配置信息通常由用户提供，对于kubernetes来说，他们以CRD格式提供并存储于API Server中；

• 事实上，基于适配器机制，Pilot还可以从Mesos，cloud foundry和consul等平台获取服务信息。

4.2 Pilot流量管理相关组件

• Pilot工作架构的相关组件包括：pilot-discovery、k8s api-server、istio-proxy、pilot-agent以及命令

  istioctl和kubectl；

• 事实上,pilot项目自身的组件也是由工作于控制平面的pilot-discovery和工作于数据平面的pilot-agent共同组成;

  

• 控制平面相关组件

  • pilot-discovery：也就是上图中的Discovery services，它主要完成以下功能：
    1. 从Service Registry中获取服务信息；
    2. 从API Service中获取配置信息；
    3. 将服务信息和配置信息转化为Envoy的配置格式，并通过XDS API完成分发；
  • Kubernetes API Server
    1. 配置存储系统，负责存储用户以及CRD格式（VS和DR）提供的配置信息；

• 数据平面相关组件: proxyv2镜像启动的容器会运行pilot-agent和envoy两个进程;

  • pilot-agent
    1. 基于K8S apiserver为envoy初始化可用的bootstrap配置文件并启动envoy；
    2. 监控并管理envoy的运行状态，包括envoy出错时重启envoy，以及envoy配置变更后将其重载；
  • envoy
    1. envoy由pilot-agent进程基于生成的bootstrap配置进行启动，而后根据配置中指定的pilot地址，通过XDS API获取动态配置；
    2. Sidecar形式的Envoy通过流量拦截机制为应用程序实现入站和出战代理功能；

4.3 流量治理

• Istio 的流量路由规则使运维人员 可以轻松控制服务之间流量及API调用
  • Istio简化了诸如断路器，超时，重试之类的服务级别属性的配置；
  • 还提供了开箱即用的故障恢复功能，有助于使应用程序更强大，以防止相关服务和网络故障；
• 使用istio进行流量管理从本质上是将流量与底层基础架构的伸缩机制解耦。
  • Pilot和Envoy proxy负责实现流量规则中定义的流量传输机制；
  • 例如，可以通过pilot指定您希望特定服务的5%流量到canary版本，而与canary部署的大小无关，或者根据请求的内容将流量发送特定版本；
• Istio的所有路由规则和控制策略都是基于kubernetes CRD实现，这包括网络功能相关的VirtualService、DestinationRule、Gateway、ServiceEntry和EnvoyFilter等；