Cloud Service Mesh – GKE-Service Mesh – Übersicht

Diese Konfiguration wird für Vorschaukunden unterstützt, wird aber für neue Cloud Service Mesh-Nutzer nicht empfohlen. Weitere Informationen finden Sie unter Cloud Service Mesh – Übersicht.

Dieses Dokument richtet sich an Google Kubernetes Engine-Nutzer, die ein Cloud Service Mesh-Service-Mesh mithilfe der Kubernetes Gateway API bereitstellen möchten.

Sie können Cloud Service Mesh für GKE mit den Kubernetes Gateway APIs konfigurieren. Dies ermöglicht Dienst-zu-Dienst-Kommunikation, Traffic-Verwaltung, globales Load Balancing und die Durchsetzung von Sicherheitsrichtlinien für Service-Mesh-Anwendungsfälle.

Kubernetes APIs und Google Cloud APIs

Sie können ein Cloud Service Mesh-Service-Mesh mit zwei verschiedenen APIs konfigurieren:

Dieses Dokument und die zugehörigen Einrichtungsanleitungen enthalten Anleitungen zur Verwendung der Kubernetes Gateway API zum Konfigurieren eines Cloud Service Mesh-Service-Mesh.

Wir empfehlen, die Kubernetes Gateway APIs in Google Kubernetes Engine zu verwenden. Wir raten davon ab, beide APIs zu verwenden, um das Routing im selben Service Mesh in GKE zu konfigurieren.

Die Dienst-Routing-API verwendet dieselben Ressourcennamen wie die Ressourcen in den Kubernetes Gateway APIs, was die Verwendung der beiden APIs vereinfacht. Die von Ihnen konfigurierten Kubernetes-Ressourcen entsprechen funktional den Google Cloud-Ressourcen, die durch die Dienst-Routing-API für Cloud Service Mesh repräsentiert werden.

In den folgenden Abschnitten werden die Ressourcen und die Architektur beschrieben, die von der Cloud Service Mesh-Integration in die Kubernetes Gateway APIs verwendet werden.

Gateway API

Die Gateway API ist eine Sammlung von Ressourcen, die das Dienstnetzwerk in Kubernetes modellieren. Die Gateway API von Kubernetes ist ein Open-Source-Projekt, das sich auf die Unterstützung von Anwendungsfällen für eingehenden Traffic und Load Balancer konzentriert, indem eine generische Routing-API bereitgestellt wird. Die generische Routing-API hat viele Implementierungen. Benutzerdefinierte Ressourcendefinitionen (CRDs) für Cloud Service Mesh werden als Erweiterung der Open Source-Gateway API hinzugefügt. Die CRDs unterstützen Service-Mesh-Anwendungsfälle und verwenden dieselbe generische Routing-API, die von der Gateway API eingeführt wird.

Die Gateway API ist hierarchisch organisiert, mit einer übergeordneten Gateway-Ressource und einer zugehörigen GatewayClass, an die Sie Routen anhängen. GKE enthält eine TDMesh-Ressource, die ein Peer der Gateway-Ressource ist. Sie können dieselben Route-Typen an die TDMesh-Ressource anhängen. In der TDMesh-Ressource hängen Sie Routen und Richtlinien für Service Meshes an.

Gateway API, Gateway-Ressource, Mesh-Ressource und Routen
Gateway API, Gateway-Ressource, Mesh-Ressource und Routen (zum Vergrößern klicken)

Flotte

Eine Flotte besteht aus einem oder mehreren GKE-Clustern, die logisch gruppiert sind. Mit einer Flotte können Sie Funktionen verwalten und Richtlinien konsistent auf mehrere Cluster anwenden. Wenn Sie eine Flotte verwenden, können Sie ein Cloud Service Mesh-Service Mesh verwalten, das sich über mehrere Cluster erstreckt.

Architektur

Cloud Service Mesh unterstützt die Gateway API in GKE, indem die Datenebenen Ihrer Cluster programmiert werden, um das in Gateway API-Ressourcen angegebene Netzwerkverhalten zu implementieren. Cloud Service Mesh selbst ist eine von Google verwaltete Steuerungsebene, die keinen Traffic auf Datenebene verarbeitet. Envoy-Proxys, die als Sidecars für Ihre Arbeitslasten ausgeführt werden, oder proxylose gRPC-Clients verarbeiten den Traffic auf der Datenebene. Cloud Service Mesh konfiguriert sowohl Envoy-Proxys als auch proxylose gRPC-Clients über die xDSv3 API.

Cloud Service Mesh bietet eine verwaltete, global verfügbare Steuerungsebenenlösung, die robuster und skalierbarer als die Ausführung in Controllern ist. Da es sich um eine globale Lösung handelt, kann Cloud Service Mesh ein Load Balancing für Traffic über Arbeitslasten hinweg ausführen, die auf mehrere GKE-Cluster verteilt sind. In der folgenden Abbildung verwaltet Cloud Service Mesh den Traffic zu Diensten in drei Clustern in einer einzigen Flotte mithilfe von Gateway API-Ressourcen.

Ein Cloud Service Mesh-Multi-Cluster-Service Mesh, das mit der Gateway API konfiguriert ist
Multi-Cluster-Service-Mesh von Cloud Service Mesh, das mit der Gateway API konfiguriert ist (zum Vergrößern klicken)

Sie legen einen Cluster in Ihrer Flotte als Konfigurationscluster fest. Im Konfigurationscluster werden Ressourcen der Gateway API gespeichert. Cloud Service Mesh überwacht nur Ressourcen, die sich im Konfigurationscluster befinden, und ignoriert Ressourcen, die sich in anderen Clustern in der Flotte befinden. Ausführliche Informationen zum Konfigurationscluster finden Sie in der GKE-Dokumentation unter Konfigurationsclusterdesign.

Mit GKE-Multi-Cluster-Diensten können Gateway API-Ressourcen im Konfigurationscluster auf Kubernetes-Dienste in jedem Cluster innerhalb einer Flotte verweisen. Weitere Informationen zu Multi-Cluster-Service-Discovery finden Sie unter Multi-Cluster-Dienste.

Ressourcen

Cloud Service Mesh unterstützt sowohl Envoy-Proxys als auch proxylose gRPC-Dienste in der Datenebene eines Service Mesh. Beide Clients erhalten die Konfiguration aus Cloud Service Mesh für ein bestimmtes Service Mesh, indem sie den Namen und die entsprechende Projektnummer der TDMesh-Ressource in der jeweiligen Bootstrap-Konfiguration angeben. Die Einrichtungsanleitungen für Cloud Service Mesh mit den Kubernetes Gateway APIs bieten Demonstrationskonfigurationen für die Datenebene mit Envoy und proxylosem gRPC.

TDMesh-Ressource

Die TDMesh-Ressource ist eine benutzerdefinierte Cloud Service Mesh-Ressource. Sie ist eine Erweiterung der Open-Source-Gateway APIs, um die Service-Mesh-Anwendungsfälle von Cloud Service Mesh zu unterstützen. Mit der TDMesh-Ressource erstellen Sie eine Service-Mesh-Instanz in Ihrer Flotte. Routen, die mit der TDMesh-Ressource verbunden sind, geben Dienst-zu-Dienst-Routingverhalten im Service Mesh an.

Route Ressourcen

Eine Teilmenge der Gateway API-Routenressourcen kann an eine TDMesh-Ressource angehängt werden, um das Routing auf Dienstebene innerhalb des Service Mesh anzugeben. Cloud Service Mesh unterstützt die folgenden Route-Ressourcen:

  • HTTPRoute
  • TCPRoute
  • TDGRPCRoute (Cloud Service Mesh-benutzerdefinierte Ressource)

Sie können beispielsweise eine HTTPRoute erstellen, um anzugeben, dass für den Host payments.svc.internal bestimte HTTP-Anfragen an den Kubernetes-Dienst service-payments weitergeleitet werden. Wenn Sie die HTTPRoute-Ressource an eine TDMesh-Ressource anhängen, die von Datenebeneninstanzen abonniert wird, werden HTTP-Anfragen, die von Arbeitslasten innerhalb des Mesh-Netzwerks gesendet werden, entsprechend weitergeleitet.

Dieser Release erweitert die generischen Route-Ressourcen in der Gateway API um den neuen Routentyp TDGRPCRoute. Der neue Routentyp bietet eine erstklassige Erfahrung für das Routing von gRPC-Anfragen durch Abgleich mit nativen gRPC-Primitiven wie Methoden- und Dienstdefinitionen.

Cloud Service Mesh mit Gateway API-Ressourcen in GKE konfigurieren
Cloud Service Mesh mit Gateway API-Ressourcen in GKE konfigurieren (zum Vergrößern klicken)

Beschränkungen

  • Cloud Service Mesh konfiguriert die folgenden Standardverhaltensweisen für alle Kubernetes-Dienste im Service Mesh. Dieses Verhalten kann nicht geändert werden.
    • TCP-Systemdiagnosen werden an Dienstports konfiguriert, auf die von Route-Ressourcen der Gateway API verwiesen wird.
    • Standardmäßig ist für alle eingehenden Anfragen an Dienste ein Zeitlimit von 30 Sekunden konfiguriert.
    • Sitzungsaffinität ist deaktiviert.
  • Der automatische Envoy-Injektor unterstützt nur ein Mesh-Netzwerk pro Flotte.
  • Die Sicherheitsfeatures von Cloud Service Mesh können nicht über die Gateway API aktiviert werden.
  • Sie dürfen die TDMesh- und Route-Ressourcen in GKE nur mit der Gateway API konfigurieren. Sie können nicht die Google Cloud Console, die gcloud CLI oder die REST APIs verwenden.
  • Alle Cluster müssen sich in einem einzigen Projekt befinden. Ein Service Mesh, das sich über Cluster in mehreren Projekten erstreckt, wird nicht unterstützt.
  • Sie können ein GKE-Service-Mesh nicht mit der Google Cloud Console konfigurieren oder aufrufen.
  • Die Beobachtbarkeit der Steuerungsebene mit Cloud Logging und Cloud Monitoring wird nicht unterstützt.

Nächste Schritte