Kas iš tikrųjų yra service mesh ir kam to reikia
Prieš kelerius metus dirbau projekte, kur mikroservisų architektūra augo kaip ant mielių. Pradėjome su penkiais servisais, o po metų jų buvo jau trisdešimt. Ir štai tada prasidėjo tikrasis galvos skausmas – kaip valdyti visą tą komunikaciją tarp servisų? Kaip sekti, kas su kuo kalba? Kaip užtikrinti saugumą? Kaip suprasti, kur dingsta tie keisti latency spike’ai?
Service mesh atsirado būtent dėl tokių problemų. Tai infrastruktūros sluoksnis, kuris sėdi tarp jūsų aplikacijų ir tvarko visą tinklo komunikaciją. Galvojate apie tai kaip apie išmanųjį tarpininką, kuris ne tik perduoda žinutes, bet ir stebi, saugo, balansuoja apkrovą ir dar daug ką daro.
Dvi populiariausios service mesh platformos šiandien yra Linkerd ir Istio. Abi sprendžia tas pačias problemas, bet labai skirtingais būdais. Ir čia prasideda įdomiausia dalis – pasirinkimas tarp paprastumo ir funkcionalumo.
Linkerd filosofija: mažiau yra daugiau
Linkerd komanda nuo pat pradžių pasirinko aiškią kryptį – paprastumas virš visko. Tai matyti kiekviename sprendime, kurį jie priėmė kuriant platformą.
Pirmiausia, Linkerd parašytas Rust kalba. Tai reiškia, kad jų data plane (sidecar proxy) yra neįtikėtinai greitas ir naudoja minimalius resursus. Kai pirmą kartą palyginau resource consumption, buvau nustebęs – Linkerd proxy naudoja apie 10MB atminties, kai tuo tarpu Istio Envoy gali suėsti 50MB ar daugiau.
Instaliacija? Viena komanda: `linkerd install | kubectl apply -f -`. Rimtai, tai veikia. Neturite konfigūruoti šimto parametrų, neturite skaityti 200 puslapių dokumentacijos prieš pradedant. Įdiegiate, įjungiate automatinius injection’us savo namespace’uose ir viskas veikia.
Linkerd UI yra vienas geriausių dalykų, kuriuos mačiau service mesh pasaulyje. Jis paprastas, intuityvus ir rodo būtent tai, ko jums reikia. Matote success rates, latency, request per second – visa tai realiu laiku, be jokių sudėtingų Grafana dashboard’ų konfigūracijų.
Ką realiai gaunate su Linkerd
Praktiškai kalbant, Linkerd out-of-the-box duoda:
– Automatinį mTLS tarp visų servisų
– Traffic splitting ir canary deployments
– Retry ir timeout politikas
– Real-time metrics ir observability
– Service profiles detalesniems nustatymams
Kai pridėjau Linkerd prie savo klasterio, per pirmąsias 30 minučių jau mačiau visą traffic flow tarp servisų. Neturėjau konfigūruoti Prometheus, neturėjau rašyti custom queries – tiesiog veikė.
Istio galimybės: šveicariškas peilis jūsų klasteryje
Istio yra visiškai kitoks žvėris. Tai ne tik service mesh – tai platforma, kuri gali padaryti beveik viską, ką tik galite įsivaizduoti tinklo lygmenyje.
Istio naudoja Envoy proxy kaip data plane, o tai yra labai brandus ir galingas reverse proxy. Control plane susideda iš kelių komponentų (nors naujesnėse versijose tai supaprastinta į vieną istiod procesą), ir čia prasideda sudėtingumas.
Instaliuojant Istio turite priimti daug sprendimų. Kokį profilį naudoti? Kaip konfigūruoti ingress gateway? Ar reikia egress gateway? Kokius addons įdiegti? Dokumentacija yra išsami, bet kartais per daug išsami – jaučiatės kaip skaitydami enciklopediją, kai jums reikia tik žinoti, kaip užvirinti vandenį.
Bet štai kur Istio tikrai šviečia – funkcionalumas. Jei galite tai įsivaizduoti, Istio greičiausiai gali tai padaryti. Advanced routing rules? Žinoma. Multi-cluster mesh? Be problemos. Integration su išorinėmis autorizacijos sistemomis? Prašom.
Istio konfigūracijos realybė
Dirbant su Istio, greičiausiai susidursite su tokiais Custom Resource Definition (CRD) objektais:
– VirtualService – routing rules
– DestinationRule – load balancing, connection pools
– Gateway – ingress/egress konfigūracija
– ServiceEntry – išorinių servisų registracija
– PeerAuthentication – mTLS nustatymai
– AuthorizationPolicy – access control
Tai daug. Ir kiekvienas iš šių objektų turi daugybę parametrų. Pavyzdžiui, norėdami padaryti paprastą canary deployment, parašysite bent 50 eilučių YAML. Su Linkerd tai būtų 10-15 eilučių.
Performance palyginimas realiame pasaulyje
Testavau abi platformas production-like aplinkoje su 20 mikroservisų. Rezultatai buvo įdomūs.
Linkerd pridėjo vidutiniškai 0.5ms latency kiekvienam request’ui. Tai beveik nepastebima. Resource naudojimas buvo minimalus – kiekvienas sidecar naudojo apie 10-15MB RAM ir labai mažai CPU.
Istio su Envoy pridėjo apie 1-2ms latency. Neskamba daug, bet kai turite chain’ą iš 5-6 servisų, tai sudeda. Kiekvienas Envoy proxy naudojo 40-60MB RAM ir pastebimą kiekį CPU, ypač peak load metu.
Bet štai įdomus dalykas – Istio Envoy turi daug pažangesnį caching ir connection pooling mechanizmą. Tai reiškia, kad labai didelėse sistemose su specifiniais reikalavimais, Istio gali būti efektyvesnis ilgalaikėje perspektyvoje.
Vienas mano kolega pasakė: „Linkerd yra kaip Toyota Corolla – patikima, efektyvi, daro viską, ko reikia. Istio yra kaip Tesla – daug fancy funkcijų, bet kartais nežinai, ar tau jų tikrai reikia.”
Debugging ir troubleshooting patirtis
Čia Linkerd tikrai laimi. Kai kažkas neveikia, Linkerd CLI ir UI padaro debugging’ą beveik malonų. Komanda `linkerd check` patikrina visą sistemą ir pasakys tiksliai, kas negerai. `linkerd tap` leidžia realiu laiku matyti traffic flow tarp servisų – tai kaip tcpdump, bet daug geriau.
Su Istio debugging’as yra… nuotykis. Turite žinoti, kaip naudoti `istioctl`, kaip skaityti Envoy config dumps (kurie gali būti tūkstančių eilučių JSON), kaip interpretuoti įvairius metrics. Dokumentacija padeda, bet mokymosi kreivė yra stačiai į viršų.
Prisimenu vieną incidentą, kai servisai negalėjo komunikuoti po Istio upgrade’o. Prireikė dviejų valandų, kad suprasčiau, jog problema buvo sidecar injector konfigūracijoje. Su Linkerd panašūs upgrade’ai paprastai tiesiog veikia.
Observability ir monitoring
Linkerd ateina su puikiu built-in dashboard’u. Jis rodo golden metrics (success rate, request rate, latency) kiekvienam servisui, deployment’ui, pod’ui. Galite drill down nuo namespace lygmens iki individualių pod’ų. Tai integruota, veikia iš karto, nereikia nieko konfigūruoti.
Istio observability yra galingesnis, bet reikalauja daugiau darbo. Paprastai įdiegsite Kiali (service mesh UI), Grafana (metrics visualization), Jaeger (distributed tracing). Tai visi puikūs įrankiai, bet juos reikia sukonfigūruoti, palaikyti, suprasti kaip jie veikia kartu.
Jei turite dedikuotą platform team, kuris gali visa tai setup’inti ir palaikyti – puiku. Jei esate mažesnė komanda, Linkerd paprastumas yra didžiulis privalumas.
Security modeliai ir realūs use case’ai
Abi platformos rimtai žiūri į saugumą, bet skirtingais būdais.
Linkerd automatiškai įjungia mTLS tarp visų servisų mesh’e. Sertifikatai automatiškai rotuojami kas 24 valandas. Tai veikia iš karto, be jokios konfigūracijos. Jei norite detalesnius access control rules, naudojate Server ir ServerAuthorization resources – jie paprasti ir intuityvūs.
Istio security yra daug granuliaresnis. Galite kontroliuoti authentication ir authorization labai detaliai naudojant PeerAuthentication ir AuthorizationPolicy. Galite integruotis su išorinėmis identity providers, JWT validation, RBAC policies. Jei jums reikia zero-trust security modelio su sudėtingomis taisyklėmis – Istio duoda visus įrankius.
Praktinis pavyzdys: norėjau, kad tik frontend servisas galėtų kalbėti su payment servisu. Su Linkerd:
„`yaml
apiVersion: policy.linkerd.io/v1beta1
kind: ServerAuthorization
metadata:
name: payment-access
spec:
server:
name: payment-server
client:
meshTLS:
serviceAccounts:
– name: frontend
„`
Su Istio:
„`yaml
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
name: payment-access
spec:
selector:
matchLabels:
app: payment
action: ALLOW
rules:
– from:
– source:
principals: [„cluster.local/ns/default/sa/frontend”]
„`
Panašiai, bet Istio versija turi daugiau galimybių – galite pridėti conditions, HTTP method restrictions, header-based rules ir t.t.
Bendruomenė, palaikymas ir ekosistema
Istio turi didžiulę bendruomenę. Tai CNCF projektas su dideliu backing iš Google, IBM ir kitų. Dokumentacija yra išsami (kartais per daug), yra daugybė blog post’ų, tutorialų, konferencijų kalbų. Bet dėl to, kad projektas toks didelis ir sudėtingas, kartais sunku rasti atsakymus į specifines problemas.
Linkerd taip pat yra CNCF graduated projektas, bet mažesnis. Bendruomenė yra labai draugiška ir responsive. Slack channel’as aktyvus, maintainer’iai dažnai patys atsako į klausimus. Dokumentacija yra trumpesnė, bet labiau focused ir praktinė.
Ekosistemos požiūriu, Istio turi daugiau integration’ų ir extension’ų. Bet ar jums jų reikia? Daugeliu atvejų – ne.
Kada rinktis ką: praktiniai scenarijai ir rekomendacijos
Po kelių metų darbo su abiem platformomis, išsikristalizavo aiškūs scenarijai, kada kuri platforma tinka geriau.
**Rinkitės Linkerd, jei:**
Esate mažesnė ar vidutinė komanda be dedikuoto platform engineering team. Linkerd galite pradėti naudoti per valandą ir jis tiesiog veiks. Vienas mano klientas – fintech startup su 5 developerių – įdiegė Linkerd ir po savaitės jau turėjo production-ready setup’ą su mTLS, observability ir automatic retries.
Jums rūpi performance ir resource efficiency. Jei klasteris veikia brangioje cloud aplinkoje, Linkerd sutaupys pinigų. Skaičiavau vienam projektui – Linkerd resource overhead buvo 3-4 kartus mažesnis nei Istio.
Norite paprastumo ir stability. Linkerd upgrade’ai yra smooth, breaking changes reti, dokumentacija aiški. Tai platforma, kuri netrukdo jums dirbti.
**Rinkitės Istio, jei:**
Turite sudėtingus networking reikalavimus. Multi-cluster mesh? Advanced traffic routing su header-based rules? Integration su corporate identity systems? Istio tai gali.
Turite dedikuotą platform team, kuris gali investuoti laiką į setup’ą ir maintenance’ą. Istio nėra „set and forget” sprendimas – jis reikalauja expertise ir ongoing attention.
Jau naudojate Envoy ekosistemą arba turite specifinių reikalavimų, kuriuos tenkina tik Envoy. Pavyzdžiui, jei jums reikia custom Envoy filters ar WebAssembly extensions.
Jūsų organizacija labai didelė su compliance reikalavimais. Istio granular security controls ir audit capabilities gali būti būtini.
**Hibridiniai scenarijai:**
Kartais matau komandas, kurios pradeda su Linkerd, o vėliau, kai išauga ir atsiranda specifinių reikalavimų, migruoja į Istio. Tai valid strategija – pradėti paprastai, o kompleksumą pridėti tik tada, kai tikrai reikia.
Kitas įdomus variantas – naudoti Linkerd kaip primary mesh, o Istio ingress gateway kaip edge proxy. Gaunate Linkerd paprastumą internal komunikacijai ir Istio galią external traffic valdymui.
Tiesą sakant, nėra vieno teisingo atsakymo. Service mesh pasirinkimas priklauso nuo jūsų komandos dydžio, expertise, reikalavimų ir prioritetų. Bet jei abejojate – pradėkite su Linkerd. Galite jį įdiegti šiandien ir pamatyti value jau rytoj. O jei vėliau suprasite, kad jums reikia daugiau – visada galėsite migruoti. Bet dauguma komandų, kurias pažįstu, Linkerd užtenka ir jie labai patenkinti tuo paprastumu ir patikimumu, kurį gauna.
