Pilot高层架构

Istio控制面中负责流量管理的组件为Pilot,Pilot的高层架构如下图所示:

Pilot Architecture(来自[Isio官网文档](https://istio.io/docs/concepts/traffic-management/)[[1]](#ref01))

根据上图,Pilot主要实现了下述功能:

统一的服务模型

Pilot定义了网格中服务的标准模型,这个标准模型独立于各种底层平台。由于有了该标准模型,各个不同的平台可以通过适配器和Pilot对接,将自己特有的服务数据格式转换为标准格式,填充到Pilot的标准模型中。

例如Pilot中的Kubernetes适配器通过Kubernetes API服务器得到kubernetes中service和pod的相关信息,然后翻译为标准模型提供给Pilot使用。通过适配器模式,Pilot还可以从Mesos, Cloud Foundry, Consul等平台中获取服务信息,还可以开发适配器将其他提供服务发现的组件集成到Pilot中。

标准数据面 API

Pilo使用了一套起源于Envoy项目的标准数据面API[2]来将服务信息和流量规则下发到数据面的sidecar中。

通过采用该标准API,Istio将控制面和数据面进行了解耦,为多种数据面sidecar实现提供了可能性。事实上基于该标准API已经实现了多种Sidecar代理和Istio的集成,除Istio目前集成的Envoy外,还可以和Linkerd, Nginmesh等第三方通信代理进行集成,也可以基于该API自己编写Sidecar实现。

控制面和数据面解耦是Istio后来居上,风头超过Service mesh鼻祖Linkerd的一招妙棋。Istio站在了控制面的高度上,而Linkerd则成为了可选的一种sidecar实现,可谓降维打击的一个典型成功案例!

数据面标准API也有利于生态圈的建立,开源,商业的各种sidecar以后可能百花齐放,用户也可以根据自己的业务场景选择不同的sidecar和控制面集成,如高吞吐量的,低延迟的,高安全性的等等。有实力的大厂商可以根据该API定制自己的sidecar,例如蚂蚁金服开源的Golang版本的Sidecar MOSN(Modular Observable Smart Netstub)(SOFAMesh中Golang版本的Sidecar);小厂商则可以考虑采用成熟的开源项目或者提供服务的商业sidecar实现。

备注:Istio和Envoy项目联合制定了Envoy V2 API,并采用该API作为Istio控制面和数据面流量管理的标准接口。

业务DSL语言

Pilot还定义了一套DSL(Domain Specific Language)语言,DSL语言提供了面向业务的高层抽象,可以被运维人员理解和使用。运维人员使用该DSL定义流量规则并下发到Pilot,这些规则被Pilot翻译成数据面的配置,再通过标准API分发到Envoy实例,可以在运行期对微服务的流量进行控制和调整。

Pilot的规则DSL是采用K8S API Server中的Custom Resource (CRD)[3]实现的,因此和其他资源类型如Service Pod Deployment的创建和使用方法类似,都可以用Kubectl进行创建。

通过运用不同的流量规则,可以对网格中微服务进行精细化的流量控制,如按版本分流,断路器,故障注入,灰度发布等。

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