istio-mix介绍

mixer

概念

Mixer 是负责提供策略控制和遥测收集的 Istio 组件：

在每次请求执行先决条件检查之前以及在每次报告遥测请求之后,Envoy sidecar 在逻辑上调用 Mixer.

主要提供三个核心功能:

• 前置条件检查(Precondition Checking): 某一服务响应外部请求前,通过Envoy向Mixer发送Check请求,检查该请求是否满足一定的前提条件,包括白名单检查、ACL检查等.
• 配额管理: 当多个请求发生资源竞争时，通过配额管理机制可以实现对资源的有效管理.
• 遥测报告上报:该服务处理完请求后,通过Envoy向Mixer上报日志、监控等数据.

可靠性和延迟

该 sidecar 具有本地缓存​，从而可以在缓存中执行相对较大比例的前提条件检查。此外，sidecar 缓冲出站遥测，使其实际上不需要经常调用 Mixer。

Mixer 是一种高度可用的组件，其设计有助于提高整体可用性并减少网格中服务的平均延迟。其设计的关键方面带来以下好处：

• 无状态。Mixer 是无状态的，因为它不管理任何自己的持久化存储。
• 硬化。Mixer 本身被设计成高度可靠的组件。设计目标是为任何单独的 Mixer 实例实现 > 99.999％ 的正常运行时间。
• 缓存和缓冲。Mixer 被设计为累积大量瞬态短暂状态。

位于网格中每个服务实例旁边的sidecar代理必须在内存消耗方面节约，这限制了本地缓存和缓冲的可能数量。然而，Mixer独立运行，可以使用相当大的缓存和输出缓冲区。因此，Mixer可用作Sidecar的高度扩展且高度可用的二级缓存。

属性

属性主要由envoy产生,mix和服务也会产生属性.istio通过属性来控制service mesh中的运行行为.

属性表达式

mix通过一种表达式语言(CEXL)去指定遥测策略配置的匹配表达式.CEXL表达式支持一部分go语言表达式,并以之作为CXEL语法.具体看expression language.

适配器

mix适配器能够让istio连接基础设施后端来完成指标和日志等基础功能.

下面只是列出个人认为比较常用的适合器,详细的看adapters.

• circonus:微服务监控平台.
• flunted:开源日志收集工具.
• list:黑白名单检测.
• promethous:开源时序数据库.
• stdio: stdio适配器使Istio能将日志和metrics输出到本地,结合内置的ES、Grafana就可以查看相应的日志或指标了.

模板

Mixer 模板用于将数据发送到各个适配器。看上图对于一个请求,service mesh会调用两个rpc: check和report.不同的适配器需要不同的属性,模板定义了属性到适配器需要数据的映射.

一个metric的模板如下:

apiVersion: "config.istio.io/v1alpha2"
kind: metric
metadata:
  name: requestsize
  namespace: istio-system
spec:
  value: request.size | 0
  dimensions:
    source_service: source.service | "unknown"
    source_version: source.labels["version"] | "unknown"
    destination_service: destination.service | "unknown"
    destination_version: destination.labels["version"] | "unknown"
    response_code: response.code | 200
  monitored_resource_type: '"UNSPECIFIED"'

规则

mix的配置可以抽象成三种模型: handler,instance,rule这三种模型主要通过kind字段做区分.

如下:

• adapter kind: 表示此配置为handler.
• temlate kind: 表示此配置为template.
• rule: 表示此配置为rule

handler

一个handler是配置好的adapter的实例.

以下是一个promethous的adapter

apiVersion: "config.istio.io/v1alpha2"
kind: prometheus
metadata:
  name: handler
  namespace: istio-system
spec:
  param:
    metrics:
    - name: request_count
      instance_name: requestcount.metric.istio-system
      kind: COUNTER
      label_names:
      - source_service
      - source_version
      - destination_service
      - destination_version
  connection:
    address: localhost:8090

instance

Instance定义了属性到适配器输入的映射.

一个处理requestduration metric数据的Instance配置如下:

apiVersion: config.istio.io/v1alpha2
kind: metric
metadata:
  name: requestduration
  namespace: istio-system
spec:
  value: response.duration | "0ms"
  dimensions:
    destination_service: destination.service | "unknown"
    destination_version: destination.labels["version"] | "unknown"
    response_code: response.code | 200
  monitored_resource_type: '"UNSPECIFIED"'

rule

rule定义了一个特定的instance何时调用一个特定的handler.

一个典型的Rule配置如下:

apiVersion: config.istio.io/v1alpha2
kind: rule
metadata:
  name: promhttp
  namespace: istio-system
spec:
  match: destination.service == "service1.ns.svc.cluster.local" && request.headers["x-user"] == "user1"
  actions:
  - handler: handler.prometheus
    instances:
    - requestduration.metric.istio-system

mix工作流程

1. 外部请求服务,请求被envoy拦截,envoy根据请求生成属性,属性作为参数向mix发起check请求.
2. mix进行前置条件检查和配额检查,调用相应的adapter处理,并返回结果.
3. envoy根据结果,执行请求或拒绝请求.
4. 执行请求后向mix服务发起report请求,上报遥测数据.
5. mix的adapter基于上报的数据做进一步处理.

参考文档:

• https://istio.io/zh/docs/concepts/policies-and-telemetry/