istio代表着一种工程实践，是一系列云原生基础设施工具集的集合。

认识istio之前，先了解下Service Mesh。Service Mesh 之所以被看好，主要有4个原因：

  • 它是一个独立的进程，和业务是解耦的，对业务代码无侵入；
  • 具备跨语言特性，Dubbo 和 Spring Cloud 其实都是 Java 技术栈，而 Service Mesh 具备整合一些 C++、Golang 之类的异构语言应用的能力，因为它没有进入到进程内；
  • 它提供了丰富的微服务服务治理功能；
  • 它可以解决中台架构下微服务化存在的问题。

SideCar

SideCar是Service Mesh架构的产物。

Sidecar，全称 Sidecar proxy，为在应用程序旁运行的单独的进程，它可以为应用程序添加许多功能，而无需在应用程序中添加额外的第三方组件，或修改应用程序的代码或配置。将应用程序的功能划分为单独的进程运行在同一个最小调度单元中（例如 Kubernetes 中的 Pod）可以被视为 sidecar 模式。

在软件架构中， Sidecar 连接到父应用并且为其添加扩展或者增强功能。Sidecar 应用与主应用程序松散耦合。它可以屏蔽不同编程语言的差异，统一实现微服务的可观察性、监控、日志记录、配置、断路器等功能。

Sidecar主要干啥

  • 网络通信：代理和管理微服务之间的通信，例如用来处理进出的网络流量、服务发现、负载均衡、断路、重试和超时。
  • 安全性：实现安全协议，如TLS加密、认证、授权和密钥管理。
  • 监控与日志记录：收集和导出日志、性能度量指标和追踪信息，以供监控系统使用。
  • 配置管理：动态加载和管理配置数据，而无需重启应用程序。
  • 故障处理和调试：提供调试支持，记录崩溃报告和性能瓶颈。
  • 健康检查：周期性地检查主服务的健康，并可实施自我修复措施。
  • API 网关或接口转换：处理服务的REST或gRPC API，提供API网关功能，或者对老旧系统进行接口转换。
  • 服务依赖抽象：管理服务间的数据库连接、队列等系统资源的访问。
  • 请求/响应转换：对进出的请求或响应数据进行转换或扩展。

Sidecar有哪些实现

Envoy

Envoy是一个开源的、高性能的边缘和服务代理，专门设计用于云原生应用环境。由Lyft公司首次开发发布，后来成为了Cloud Native Computing Foundation（CNCF）的一部分。它的设计允许它同时在应用程序的边缘和内部使用，作为边缘网关、负载均衡器或服务网格的一部分，以提高微服务之间的通信质量和效率。

nginMesh

Nginx团队试图用nginMesh来打通istio之路。看看官方架构图：

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Linkerd

Linkerd是一个开源的服务网格，专门为云原生应用设计，用以在微服务架构中提供可靠的服务间通信。它提供关键功能，如服务发现、负载均衡、故障处理、请求路由和安全性，在不改动服务代码的情况下，使得服务更容易监控、管理和控制。Linkerd是由Buoyant公司开源的，并且是Cloud Native Computing Foundation（CNCF）的一部分。

SideCar和AOP

Sidecar和AOP（面向切片编程，Aspect-Oriented Programming）是两种不同的概念，主要是软件架构和编程范式上的差异，但解决的问题和达到的目的相同。关系与区别如下：

  • 共同目标：两者都旨在隔离关注点，简化主业务逻辑的实现。同样地，Sidecar和AOP都可以用于增强应用或服务的功能。
  • 实现方式：Sidecar通过物理上（或逻辑上，容器模块实现上）分离进程来实现功能扩展，而AOP通过代码层面上的动态增强和代码织入来操作。
  • 应用领域：Sidecar更侧重于微服务架构中的基础设施功能，而AOP更适合于应用开发中的代码逻辑关注点分离。

SideCar优缺点

优点

  • 关注点分离：通过将非核心功能从应用程序逻辑中分离出来，开发者可以更专注于业务逻辑。
  • 可插拔性：Sidecar可以独立于应用程序部署和更新，使得维护工作更加灵活。
  • 一致性：在多个服务中应用相同的配置和策略，不需要在每个服务上单独配置。
  • 扩展性：新增功能时，可以在不影响现有服务的情况下，在Sidecar中添加新的组件。
  • 增强的能力：例如，集中日志处理、安全性控制、以及动态路由等。

缺点（Sidecar的通病）

  • 资源使用：每个Sidecar都会消耗额外的计算和内存资源，这可能导致资源的浪费。
  • 复杂性：虽然单个服务的复杂性降低了，但整体架构可能会因为增加的组件而变得复杂。
  • 调试困难：由于Sidecar模式涉及多个容器协同工作，调试和追踪问题可能比传统单体应用更加困难。
  • 网络延迟：每个请求都要通过Sidecar代理，可能会增加网络延迟。

（完）