Panoramica di Cloud Service Mesh con servizi gRPC proxyless

Questa guida fornisce una panoramica dell'architettura di Cloud Service Mesh con servizi gRPC proxyless, inclusi casi d'uso e modelli di architettura.

Il control plane gestito di Cloud Service Mesh consente il routing globale, il bilanciamento del carico e il failover regionale per i casi d'uso di mesh di servizi e bilanciamento del carico. Sono incluse le implementazioni che incorporano proxy sidecar e proxy gateway. Il supporto di Cloud Service Mesh per le applicazioni gRPC senza proxy offre un modello di deployment aggiuntivo in cui le applicazioni gRPC possono partecipare a una mesh di servizi senza bisogno di un proxy sidecar.

In un esempio tipico, un client gRPC stabilisce una connessione con un server gRPC che ospita la logica di backend. Cloud Service Mesh fornisce ai client gRPC informazioni su quali server contattare, come bilanciare il carico delle richieste a più istanze di un server e cosa fare con le richieste se un server non è in esecuzione.

Per una panoramica completa del funzionamento di Cloud Service Mesh, consulta la panoramica di Cloud Service Mesh.

Come funziona Cloud Service Mesh con le applicazioni gRPC

Cloud Service Mesh configura i client gRPC con una versione gRPC supportata, in modo simile alla configurazione dei proxy sidecar come Envoy. Tuttavia, le applicazioni gRPC senza proxy connesse direttamente a Cloud Service Mesh non richiedono proxy sidecar. Al contrario, Cloud Service Mesh utilizza le API xDS open source per configurare direttamente le applicazioni gRPC. Queste applicazioni gRPC fungono da client xDS e si connettono al control plane globale di Cloud Service Mesh. Una volta connesse, le applicazioni gRPC ricevono la configurazione dinamica dal control plane, consentendo l'individuazione degli endpoint, il bilanciamento del carico, il failover regionale e i controlli di integrità. Questo approccio consente ulteriori pattern di deployment di Cloud Service Mesh.

Nella prima illustrazione, un mesh di servizi è abilitato utilizzando un proxy sidecar.

Un mesh di servizi abilitato utilizzando un proxy sidecar.
Una mesh di servizi abilitata utilizzando un proxy sidecar (fai clic per ingrandire)

Per configurare un proxy sidecar, Cloud Service Mesh utilizza le API xDS. I client comunicano con il server tramite il proxy sidecar.

Nella seconda illustrazione, una mesh di servizi è abilitata senza un proxy sidecar utilizzando un client gRPC senza proxy.

Una mesh di servizi abilitata utilizzando gRPC senza proxy.
Una mesh di servizi abilitata utilizzando gRPC senza proxy (fai clic per ingrandire)

Se esegui il deployment solo di servizi gRPC configurati da Cloud Service Mesh, puoi creare unamesh di servizih senza eseguire il deployment di alcun proxy. In questo modo è più facile integrare le funzionalitàmesh di servizih nelle tue applicazioni gRPC.

Risoluzione dei nomi

La risoluzione dei nomi funziona per i deployment senza proxy nei seguenti modi:

  1. Imposti xds come schema di risoluzione dei nomi nel canale client gRPC quando ti connetti a un servizio. L'URI di destinazione è formattato come xds:///hostname:port. Quando la porta non è specificata, il valore predefinito è 80, ad esempio nell'URI di destinazione xds:///example.hostname.
  2. Il client gRPC risolve hostname:port nell'URI di destinazione inviando una richiesta del servizio di rilevamento dei listener (LDS) a Cloud Service Mesh.
  3. Cloud Service Mesh cerca le regole di forwarding configurate che hanno una porta corrispondente. Quindi, cerca la mappa URL corrispondente per una regola host che corrisponda a hostname:port. Restituisce la configurazione di routing associata al client gRPC.

Le regole host che configuri in Cloud Service Mesh devono essere univoche in tutte le mappe URL. Ad esempio, example.hostname, example.hostname:80 e example.hostname:8080 sono tutte regole diverse.

Risoluzione dei nomi con diversi tipi di deployment

Lo schema di risoluzione dei nomi è diverso per i deployment senza proxy e per i deployment che utilizzano proxy Envoy.

Il client gRPC utilizza lo schema di risoluzione dei nomi xds per connettersi a un servizio, consentendo al client di ricevere la configurazione del servizio da Cloud Service Mesh. Il client gRPC comunica quindi direttamente con il server gRPC.

Puoi combinare i pattern di deployment proxy sidecar e senza proxy per una maggiore flessibilità. La combinazione di pattern è particolarmente utile quando la tua organizzazione e la tua rete supportano più team con requisiti di funzionalità, esigenze operative e versioni gRPC diversi.

Nella seguente illustrazione, sia i client gRPC senza proxy sia i client gRPC con un proxy sidecar comunicano con un server gRPC. I client gRPC con proxy sidecar utilizzano lo schema di risoluzione dei nomi dns.

Una mesh di servizi costituita da client gRPC proxyless e client gRPC con proxy sidecar.
Una mesh di servizi costituita da client gRPC senza proxy e client gRPC con proxy sidecar (fai clic per ingrandire)

Casi d'uso

I seguenti casi d'uso ti aiutano a capire quando potresti voler utilizzare Cloud Service Mesh con applicazioni gRPC senza proxy. Il deployment può includere applicazioni gRPC senza proxy, applicazioni gRPC con proxy sidecar o un mix di entrambe.

Uso efficiente delle risorse in un mesh di servizi su larga scala

Se la tua mesh di servizi include centinaia o migliaia di client e backend, potresti notare che il consumo totale di risorse derivante dall'esecuzione di proxy sidecar inizia a sommarsi. Quando utilizzi applicazioni gRPC senza proxy, non devi introdurre proxy sidecar nel deployment. Un approccio senza proxy può comportare un aumento dell'efficienza.

Applicazioni gRPC ad alte prestazioni

Per alcuni casi d'uso, ogni millisecondo di latenza di richiesta e risposta è importante. In questo caso, potresti riscontrare una latenza ridotta quando utilizzi un'applicazione gRPC senza proxy, anziché passare ogni richiesta tramite un proxy sidecar lato client e, potenzialmente, un proxy sidecar lato server.

Service Mesh per gli ambienti in cui non puoi eseguire il deployment dei proxy sidecar

In alcuni ambienti, potresti non essere in grado di eseguire un proxy sidecar come processo aggiuntivo insieme all'applicazione client o server. In alternativa, potresti non essere in grado di configurare lo stack di rete di una macchina per l'intercettazione e il reindirizzamento delle richieste, ad esempio utilizzando iptables. In questo caso, puoi utilizzare Cloud Service Mesh con applicazioni gRPC senza proxy per introdurre funzionalità di service mesh nelle tue applicazioni gRPC.

Mesh di servizi eterogeneo

Poiché sia le applicazioni gRPC senza proxy sia Envoy comunicano con Cloud Service Mesh, la tua mesh di servizi può includere entrambi i modelli di deployment. L'inclusione di entrambi i modelli ti consente di soddisfare le esigenze operative, di prestazioni e di funzionalità particolari di diverse applicazioni e diversi team di sviluppo.

Esegui la migrazione da una mesh di servizi con proxy a una mesh senza proxy

Se hai già un'applicazione gRPC con un proxy sidecar configurato da Cloud Service Mesh, puoi eseguire la transizione a un'applicazione gRPC proxyless.

Quando un client gRPC viene deployment con un proxy sidecar, utilizza DNS per risolvere il nome host a cui si connette. Il proxy sidecar intercetta il traffico per fornire funzionalità dimesh di servizih.

Puoi definire se un client gRPC utilizza il percorso senza proxy o il percorso proxy sidecar per comunicare con un server gRPC modificando lo schema di risoluzione dei nomi che utilizza. I client senza proxy utilizzano lo schema di risoluzione dei nomi xds, mentre i proxy sidecar utilizzano lo schema di risoluzione dei nomi dns. Alcuni client gRPC potrebbero utilizzare il percorso senza proxy quando comunicano con un server gRPC, ma utilizzare il percorso del proxy sidecar quando comunicano con un altro server gRPC. In questo modo puoi eseguire la migrazione graduale a un deployment senza proxy.

Per eseguire la migrazione da una mesh di servizi con proxy a una mesh senza proxy, crea un nuovo servizio Cloud Service Mesh utilizzato dal client gRPC senza proxy. Puoi utilizzare le stesse API per configurare Cloud Service Mesh per le versioni esistenti e nuove.

Service mesh con un client gRPC che comunica con diversi servizi utilizzando meccanismi senza proxy e basati su proxy.
Service mesh con un client gRPC che comunica con servizi diversi utilizzando meccanismi senza proxy e basati su proxy (fai clic per ingrandire)

Architettura e risorse

Il modello dei dati di configurazione per i servizi gRPC senza proxy estende il modello di configurazione di Cloud Service Mesh, con alcune aggiunte e limitazioni descritte in questa guida. Alcune di queste limitazioni sono temporanee perché gRPC senza proxy non supporta tutte le funzionalità di Envoy, mentre altre sono inerenti all'utilizzo di RPC. Ad esempio, i reindirizzamenti HTTP che utilizzano gRPC non sono supportati. Per comprendere meglio il modello di configurazione in questa guida, ti consigliamo di familiarizzare con i concetti e la configurazione di Cloud Service Mesh.

Il seguente diagramma mostra le risorse che devi configurare per le applicazioni gRPC senza proxy.

Risorse supportate in gRPC senza proxy per il bilanciamento del carico.
Risorse supportate in gRPC senza proxy per il bilanciamento del carico (fai clic per ingrandire)

Controlli di integrità

Un controllo di integrità gRPC può controllare lo stato di un servizio gRPC in esecuzione su un'istanza di macchina virtuale (VM) di backend o un gruppo di endpoint di rete (NEG).

Se non è possibile utilizzare un controllo di integrità gRPC perché il server gRPC non implementa il protocollo di controllo di integrità gRPC, utilizza un controllo di integrità TCP. Non utilizzare un controllo di integrità HTTP, HTTPS o HTTP/2.

Per saperne di più, consulta Controllo di integrità gRPC e Flag aggiuntivo per i controlli di integrità gRPC.

Servizio di backend

Il servizio di backend definisce il modo in cui un client gRPC comunica con un server gRPC. Quando crei un servizio di backend per gRPC, imposta il campo del protocollo su GRPC.

  • È possibile accedere anche a un servizio di backend configurato con un protocollo impostato su GRPC tramite un proxy sidecar dalle applicazioni gRPC. In questa situazione, il client gRPC non deve utilizzare lo schema di risoluzione dei nomi xds.

  • In tutti i deployment di Cloud Service Mesh, lo schema di bilanciamento del carico per il servizio di backend deve essere INTERNAL_SELF_MANAGED.

Backend

I backend ospitano le istanze del server gRPC. Puoi utilizzare gruppi di istanze gestite o non gestite in Compute Engine e NEG di zona in Google Kubernetes Engine come backend per ospitare le istanze del server gRPC.

Passaggi successivi