Panoramica delle API di routing dei servizi Cloud Service Mesh

Nota: questa guida supporta Cloud Service Mesh solo con le API Google Cloud e non supporta le API Istio. Per ulteriori informazioni, consulta la panoramica di Cloud Service Mesh.

Questo documento è rivolto agli amministratori di mesh o piattaforme e servizi sviluppatori che hanno un livello di familiarità con queste Concetti di Cloud Service Mesh e mesh di servizi e chi esegue il deployment Cloud Service Mesh su Compute Engine con istanze VM. Questo documento si applica a i deployment utilizzando Envoy e client gRPC. Per ulteriori informazioni sui concetti di Cloud Service Mesh, consulta la panoramica generale.

Cloud Service Mesh fornisce funzionalità di networking di servizi al tuo applicazioni, tra cui gestione avanzata del traffico, osservabilità e sicurezza. Tuttavia, la configurazione e il funzionamento di un mesh di servizi è un compito complesso per gli amministratori del mesh e gli sviluppatori di servizi.

Questo documento descrive le API di routing del servizio per la configurazione Cloud Service Mesh. Queste API sono progettate per semplificare e migliorare durante la configurazione mesh.

Il modello di routing dei servizi utilizza risorse API chiamate Mesh, Gateway e Route. Queste risorse forniscono una configurazione pertinente dal punto di vista contestuale durante la definizione del piano di controllo del networking di servizi.

Questo documento illustra il seguente modello e le seguenti risorse dell'API di routing dei servizi.

• Meshresource
  • Gestione e sicurezza del traffico service-to-service (est-ovest) per i proxy sidecar di Envoy e i client gRPC senza proxy.

• Gatewayresource

  • Configurazione della gestione del traffico e della sicurezza per i proxy Envoy che fungono da gateway in entrata, consentendo ai client esterni di connettersi dal mesh di servizi (nord-sud).

• Route di risorse con i seguenti tipi:

  • HTTPRoute
  • GRPCRoute
  • TCPRoute
  • TLSRoute

La console Google Cloud non fornisce assistenza per le API di routing dei servizi. Devi implementare queste risorse API utilizzando Google Cloud CLI o le API REST.

Casi d'uso e vantaggi

Le API di routing dei servizi ti consentono di configurare Cloud Service Mesh per deployment di proxy Envoy e gRPC senza proxy. Il modello dell'API di routing dei servizi offre diversi vantaggi chiave.

Nel seguente diagramma, due servizi nel mesh di servizi sono collegati da una risorsa Mesh. Le due risorse HTTPRoute configurano il routing. L'amministratore della mesh o della piattaforma gestisce la risorsa Mesh e i due proprietari dei servizi creano la configurazione del routing per i loro servizi.

Traffico da est a ovest da service-to-service in un mesh di servizi (fai clic per ingrandire)

La progettazione di API basate sui ruoli consente una separazione chiara delle responsabilità

Le API di routing dei servizi consentono di separare la configurazione mesh responsabilità basate sui ruoli organizzativi:

• Gli amministratori della mesh possono definire la mesh logica e l'infrastruttura del gateway di ingresso.
• I proprietari dei servizi (sviluppatori di applicazioni) possono definire in modo indipendente l'accesso modelli per i loro servizi. Possono anche definire e applicare criteri di gestione del traffico per i propri servizi.

Nel seguente diagramma, Cloud Load Balancing e una risorsa Gateway forniscono una gateway di ingresso per il traffico che entra nel mesh da un client che non fa parte del mesh. L'amministratore della rete mesh configura e gestisce Gateway mentre i proprietari dei servizi configurano e gestiscono i propri servizi routing del traffico.

Traffico nord-sud nella mesh tramite un gateway (fai clic per ingrandire)

Affidabilità migliorata con il modello self-service

Le API di instradamento dei servizi utilizzano risorse per protocollo e per percorso che possono essere configurate e di proprietà di proprietari di servizi indipendenti. Questo approccio presenta diversi vantaggi.

• I proprietari dei servizi hanno autonomia nella configurazione i criteri e la gestione del traffico per i servizi di cui sono proprietari.
• L'aggiornamento di una risorsa Route non influisce sulle altre risorse Route nel mesh. Il processo di aggiornamento è più affidabile perché i proprietari dei servizi per gestire configurazioni di piccole dimensioni.
• Il proprietario del servizio responsabile del servizio di destinazione o del nome host è proprietario di ogni risorsa Route.
• I proprietari dei servizi non devono dipendere dagli amministratori del mesh per l'aggiornamento i percorsi dei carichi di lavoro.

Abilita un service mesh che si estende su più progetti in ambienti VPC condivisi

Il modello di API di routing dei servizi consente ai proprietari dei servizi di partecipare a un mesh condiviso dell'infrastruttura utilizzando un VPC condiviso e altri mezzi di connettività mantenendo il controllo indipendente sui loro servizi. Ad esempio, i proprietari del servizio può definire le risorse Route nei propri progetti. Gli amministratori della piattaforma possono definire un Mesh in un progetto host amministrato centralmente, quindi concedere ai proprietari di servizi le autorizzazioni IAM per collegare le loro risorse Route a un Mesh o un Gateway condiviso. Il seguente diagramma mostra un esempio con VPC condivisa.

Riferimento tra progetti con il VPC condiviso (fai clic per ingrandire)

Le API di routing dei servizi consentono anche di avere client mesh di servizi connessi a diversi utilizzando il peering di rete VPC.

Indirizza il traffico in base all'indicatore del nome del server

La risorsa TLSRoute ti consente di indirizzare il traffico criptato con TLS in base all'indicazione nome server (SNI) nell'handshake TLS. Puoi configurare il traffico TLS in modo che venga instradato ai servizi di backend appropriati configurando la corrispondenza SNI nella risorsa TLSRoute. In questi deployment, i proxy instradano solo il traffico e La sessione TLS viene terminata nell'istanza di backend di destinazione.

La risorsa TLSRoute è supportata solo con i proxy Envoy di cui è stato eseguito il deployment come proxy collaterali o gateway.

Risorsa TLSRoute collegata a una risorsa Mesh

Il deployment mostrato nel seguente diagramma instrada tutto il traffico del servizio mesh in cui l'estensione SNI ha il valore service1 al servizio di backend service1. Inoltre, qualsiasi traffico mesh di servizi in cui l'estensione SNI ha il valore service2 viene instradato al servizio di backend service2. L'estensione SNI e il nome del servizio di backend sono indipendenti l'uno dall'altro.

Risorsa TLSRoute e risorsa Mesh (fai clic per ingrandire)

TLSRoute risorsa collegata a una risorsa Gateway

Il deployment mostrato nel seguente diagramma instrada qualsiasi traffico in entrata alla risorsa Gateway in cui l'estensione SNI ha il valore serviceA al servizio serviceA di backend. Inoltre, qualsiasi traffico in entrata verso Gateway in cui l'estensione SNI ha il valore serviceB viene instradata al servizio di backend serviceB. Valore dell'estensione SNI e nome del servizio di backend sono indipendenti tra loro. Anche il valore dell'estensione SNI e l'intestazione nelle richieste HTTP sono indipendenti.

La risorsa Gateway non termina la connessione TLS nel proxy Envoy di Gateway. La connessione TLS viene invece terminata nel servizio di backend corrispondente. Gateway non può ispezionare le informazioni criptate nel livello TLS, a parte il valore ClientHello, che contiene un'estensione SNI in testo normale. Gateway esegue il passthrough TLS in questa modalità. Tieni presente cheClientHello criptato non è supportato.

Risorsa TLSRoute e risorsa Gateway (fai clic per ingrandire)

Supporto di gRPC di base

Puoi configurare client gRPC senza proxy utilizzando gli attributi gRPC principali ad esempio la corrispondenza per metodo.

Suddivisione del traffico per il traffico TCP

Puoi implementare la suddivisione del traffico basata sui pesi per il traffico TCP su più servizi di backend. Puoi configurare pattern come i pattern canary (blu- viene implementata quando aggiorni il servizio. La suddivisione del traffico ti consente inoltre migrare il traffico in modo controllato senza tempi di inattività.

Intercettazione del traffico

Quando utilizzi l'API di routing del servizio Mesh e le risorse Gateway, tutto il traffico viene intercettato automaticamente. Per ulteriori informazioni, consulta Opzioni per la configurazione delle VM di Compute Engine con deployment Envoy automatico.

Architettura e risorse

Questa sezione descrive il modello dell'API di routing dei servizi e le relative risorse e ti aiuta a comprendere come le risorse dell'API di routing dei servizi interagiscono tra loro.

Mesh risorsa

La risorsa Mesh rappresenta un'istanza di un mesh di servizi. Lo utilizzi per creare un mesh di servizi logico nel tuo progetto. Ogni risorsa Mesh deve avere un un nome univoco nel progetto. Dopo aver creato una risorsa Mesh, il suo nome non può possono essere modificate.

MeshRisorsa API con sidecar Envoy e deployment gRPC senza proxy (fai clic per ingrandire)

Nella risorsa Route viene fatto riferimento alla risorsa Mesh per cui aggiungere route dai servizi che fanno parte del mesh.

I client proxy Envoy e gRPC senza proxy ricevono la configurazione da Cloud Service Mesh mediante l'unione del mesh di servizi identificato dal Mesh il nome della risorsa. La risorsa Mesh supporta i seguenti deployment del piano dati:

• Envoy in esecuzione insieme all'applicazione come proxy sidecar
• Client gRPC senza proxy
• Combinazione di client gRPC Envoy e client gRPC proxyless

Route risorsa

La risorsa Route viene utilizzata per configurare il routing ai servizi. Esistono quattro tipi diversi di risorse dell'API Route. Definiscono il protocollo utilizzato per instradare il traffico a un servizio di backend.

• HTTPRoute
• GRPCRoute
• TCPRoute
• TLSRoute

L'API non contiene un'API Route verbatim. L'unica API configurabile risorse sono HTTPRoute, GRPCRoute, TCPRoute e TLSRoute.

La risorsa Route fa riferimento a uno o più Risorse di Mesh e Gateway per aggiungere le route che fanno parte del metodo Mesh corrispondente Configurazione Gateway. Una risorsa Route può fare riferimento sia a Gateway che Mesh risorse.

La risorsa Route fa riferimento anche a una o più risorse di servizio di backend. I servizi vengono configurati utilizzando l'API del servizio di backend. Tu crea una risorsa del servizio di backend che punti a uno o più backend MIG o NEG.

Il seguente diagramma mostra le relazioni tra le risorse Mesh, Gateway e Route e la risorsa del servizio di backend e i relativi backend.

Route Risorse API (fai clic per ingrandire)

Sei tu a definire altre funzionalità di gestione del traffico, come routing, intestazione modifiche, timeout e suddivisione del traffico basata sui pesi in Route risorse. Ad esempio, nel diagramma seguente, una risorsa HTTPRoute definisce una suddivisione del traffico in misura del 70%/30% tra due servizi di backend.

Suddivisione del traffico in base al peso (fai clic per ingrandire)

Per semplificare l'amministrazione della mesh di servizi, puoi elencare tutte le risorse Route collegate a una risorsa Mesh o Gateway.

TLSRoute risorsa

Utilizza la risorsa TLSRoute per instradare il traffico TLS ai servizi di backend in base ai nomi host SNI e al nome ALPN (Application-Layer Protocol Negotiation). TLSRoute implica il passthrough TLS, in cui il proxy Envoy non e terminare il traffico TLS.

La risorsa TLSRoute fa riferimento a una o più risorse Mesh e Gateway a aggiungere le route che fanno parte della configurazione mesh o gateway corrispondente.

La risorsa TLSRoute fa riferimento anche a una o più risorse di servizio di backend. I servizi vengono configurati utilizzando la risorsa API del servizio di backend.

Gateway risorsa

La risorsa Gateway viene utilizzata per rappresentare i proxy Envoy che agiscono come gateway di ingresso, consentendo ai client esterni di connettersi al service mesh (traffico nord-sud). Questa risorsa ha porte di ascolto e un parametro scope. La Il proxy Envoy che agisce come gateway in entrata si collega alle porte specificate e a 0.0.0.0, che rappresenta tutti gli indirizzi IP sulla VM locale. Le seguenti mostra i proxy Envoy di cui è stato eseguito il deployment come servizio in entrata e configurati Gateway risorsa. In questo esempio specifico, i proxy Envoy sono configurati per ascoltare sulla porta 80 le connessioni in entrata dai client.

La risorsa API Gateway supporta solo il data plane del proxy Envoy. Non supporta gRPC senza proxy. gRPCRoutes sono supportati nella risorsa Gateway, ma il traffico gRPC viene indirizzato dal proxy Envoy, che funge da proxy intermedio.

Ingresso del mesh di servizi tramite una risorsa Gateway (fai clic per ingrandire)

Gateway risorsa (fai clic per ingrandire)

Che cosa sono un ambito Gateway e una configurazione Gateway unita?

Un'istanza della risorsa Gateway rappresenta le porte e la configurazione specifiche per il traffico ricevuto su queste porte. La risorsa API Gateway ha un parametro, scope, che viene utilizzato per raggruppare e unire logicamente la configurazione di due o più risorse Gateway.

Ad esempio, se vuoi che i proxy Gateway ascoltino sulle porte 80 e 443 per ricevere rispettivamente il traffico HTTP e HTTPS, crea due risorse Gateway. Configura una risorsa Gateway con la porta 80 per il traffico HTTP e l'altra con 443, per il traffico HTTPS. Assegna lo stesso valore al campo scope. Cloud Service Mesh unisce dinamicamente le singole configurazioni di tutti i gateway che hanno lo stesso ambito. Sul lato del piano dati, i proxy Envoy che vengono eseguiti in modalità gateway di ingresso devono presentare anche lo stesso parametro di ambito a Cloud Service Mesh per ricevere la configurazione Gateway. Tieni presente che specificare l'ambito quando crei la risorsa Gateway e specificare stesso ambito del parametro di bootstrap per i proxy.

Comportamento dell'unione delle risorse Gateway (fai clic per ingrandire)

Di seguito sono riportate le considerazioni chiave per la risorsa Gateway:

• Il parametro di ambito Gateway è obbligatorio. Specifica l'ambito nella risorsa Gateway e nella configurazione di bootstrap dei proxy Envoy anche se esiste un solo Gateway.
• La creazione di una risorsa Gateway non esegue il deployment di un servizio con un proxy Envoy. Il deployment del proxy Envoy è un passaggio separato.
• La risorsa Gateway ha un type che rappresenta il tipo di deployment di ingress. Questo campo è riservato per un uso futuro. L'unico il valore attualmente supportato è OPEN_MESH, che è il valore predefinito che non può essere modificato.

Deployment di reti mesh con protocolli e piani dati misti

Puoi avere un deployment del piano dati misto con proxy Envoy e gRPC senza proxy nello stesso mesh. Quando crei questi deployment, considera quanto segue.

• I deployment sidecar di Envoy supportano tutte le route (HTTPRoute, GRPCRoute, TCPRoute e TLSRoute).
• I deployment gRPC senza proxy supportano solo GRPCRoute.
• GRPCRoute è limitato alle funzionalità supportate solo dalle implementazioni gRPC senza proxy.

Topologie supportate in ambienti VPC condiviso multiprogetto

Cloud Service Mesh supporta l'aggiunta di risorse Route definite in altri progetti in una risorsa Mesh o Gateway definita in un'amministrazione centralizzata progetto. I proprietari di servizi autorizzati possono aggiungere direttamente le configurazioni di routing dei servizi a Mesh o Gateway.

Riferimenti tra progetti tra Mesh e Route risorse (fai clic per ingrandire)

In uno scenario tipico tra progetti, scegli un progetto (progetto host o progetto di amministrazione controllato centralmente) come progetto di amministrazione del mesh in cui creare una risorsa Mesh. Il proprietario del progetto di amministrazione del mesh autorizza le risorse Route di altri progetti a fare riferimento alla risorsa Mesh, consentendo alla configurazione del routing di altri progetti di far parte del mesh. Un piano dati mesh, Envoy o gRPC, richiede la configurazione dal progetto di amministrazione e riceve l'unione di tutte le route associate al Mesh. Per un Gateway, le route vengono inoltre uniti in tutti i Gateways che utilizzano lo stesso ambito.

Il progetto di amministrazione Mesh può essere qualsiasi progetto scelto e la configurazione funziona a condizione che i progetti sottostanti dispongano di connettività di rete VPC tramite VPC condivisa o peering di rete VPC.

Ruoli e autorizzazioni IAM

Di seguito sono riportate le autorizzazioni IAM necessarie per ottenere, creare, aggiornare, eliminare, elencare e utilizzare le risorse Mesh e Route.

• Gli amministratori di Mesh devono disporre delle autorizzazioni networkservices.mesh.*.
• Gli amministratori del gateway devono disporre delle autorizzazioni networkservices.gateways.*.
• I proprietari dei servizi devono disporre delle autorizzazioni networkservices.grpcRoutes.*, networkservices.httpRoutes.* o networkservices.tcpRoutes.*.

Gli amministratori di Mesh devono concedere l'autorizzazione networkservices.mesh.use ai proprietari di servizi in modo che possano collegare le proprie risorse Route alla risorsa Mesh. Lo stesso modello si applica alle risorse Gateway.

Per visualizzare tutte le autorizzazioni IAM per le risorse Mesh, vai alla pagina di riferimento sulle autorizzazioni IAM e cerca meshes.

Non sono necessari altri ruoli predefiniti. Il ruolo predefinito esistente Amministratore rete Compute (roles/compute.networkAdmin) ha networkservices.* autorizzazioni per impostazione predefinita. Potresti dover aggiungere le autorizzazioni descritte in precedenza ai ruoli personalizzati.

Considerazioni e limitazioni

• La console Google Cloud non supporta le API di routing dei servizi.
• Utilizza la API xDS versione 3 o in un secondo momento.
  • Versione minima di Envoy 1.20.0 (poiché le API di routing del servizio sono supportata solo su xDS versione 3)
  • Versione minima del generatore di bootstrap gRPC 0.14.0
• La risorsa TLSRoute è supportata solo con i proxy Envoy di cui è stato eseguito il deployment come proxy o gateway sidecar.
• Solo VM di Compute Engine con deployment Envoy automatico e Sono supportati i pod GKE con inserimento di Envoy automatico. Non puoi utilizzare il deployment manuale con le API di routing dei servizi.
• Le API di routing dei servizi non sono compatibili con le versioni precedenti.
• Quando una risorsa TCPRoute è collegata a una risorsa Mesh, la porta utilizzata per la corrispondenza Il traffico TCP non può essere utilizzato per gestire nulla, ad eccezione del traffico descritto da questo TCPRoute.
  • Ad esempio, i tuoi deployment potrebbero includere una risorsa TCPRoute corrispondente alla porta "8000" e una risorsa HttpRoute. Quando entrambi sono collegati alla stessa risorsa Mesh, il traffico instradato dalla risorsa Mesh non può utilizzare la porta 8000 anche se gli indirizzi IP sottostanti sono diversi. Questa limitazione deriva dall'implementazione del proxy Envoy, che assegna prima la precedenza alla route corrispondente alle porte.
• La risorsa Gateway non esegue il provisioning di un bilanciatore del carico gestito e non crea dinamicamente un servizio Envoy.
• Gli Envoy di cui è stato eseguito il deployment automatico che fungono da gateway in entrata non devono avere Argomento serving_ports al flag --service-proxy.
• Envoy di cui è stato eseguito il deployment automatico non supporta la fornitura di un numero di progetto diverso da quello della VM.

Passaggi successivi

• Per informazioni su come elencare le risorse di percorso associate a Mesh o Gateway risorsa, vedi Elenco di risorse Route. Questa funzionalità è in anteprima.
• Per informazioni sulle API di routing dei servizi, leggi la documentazione relativa alle API dei servizi di rete.