Istio在UAEK中的实践改造之路

然而，我们发此刻IPv6情形下，Envoy无法挟制Pod的流量。通过抓包调查和追溯源码发明，Pod启动的时辰，起首会运行一个iptables初始化剧本，完成pod内的nat redirect设置，将容器内的TCP进出流量都挟制到Envoy的监听端口中，但这个初始化剧本没有ip6tables的对应操纵而且discard了全部IPv6流量，因此我们修改了初始化剧本，实现了IPv6的流量挟制。

一波刚平，一波又起。完成IPv6流量挟制后， 我们发明全部会见营业处事端口的TCP流量都被Envoy重置，进入Envoy容器中发明15001端口并没有开启。追溯Envoy和Pilot源码发明，Pilot给Envoy下发的listen地点为0:0:0:0:15001, 这是个IPv4地点，我们必要Envoy监听地点的为[::0]:15000，于是继承修改Pilot源码。

颠末上述全力，应用处事端措施Pod终于能乐成Accept我们提倡的TCP毗连。但很快，我们的哀求毗连就被处事端封锁，客户端刚毗连上就立即收到TCP FIN分节，哀求依然失败。通过调查Envoy的运行日记，发明Envoy吸取了TCP哀求后，无法找到对应的4层流量过滤器(Filter)。

深入跟进源码发明，Envoy必要通过getsocketopt(2)体系挪用获取被挟制的会见哀求的真实目标地点， 但在IPv6情形下Envoy相干的实现存在bug，如下代码所示。因为穷乏鉴定socket fd的范例， getsocketopt(2)传入的参数是IPv4情形下的参数，因此Envoy无法找到哀求的真实目标地点，遂报错并立即封锁了客户端毗连。

发明题目后，UAEK团队立即修改Envoy源码，完美了getsocketopt(2) 的SO_ORIGINAL_DST选项的IPv6兼容性，然后将这一修改提交到Envoy开源社区，随后被社区归并到当前的Master分支中，并在Istio1.0的Envoy镜像中获得更新行使。

到此为止，Istio SideCar终于能在UAEK IPv6情形下正常调治处事间的会见流量了。

另外，我们还发明Pilot、Mixer等模块在处理赏罚IPv6名目地点时呈现数组越界、措施瓦解的环境，并一一修复之。

机能评估

Istio1.0宣布之前，机能题目一向是业界诟病的核心。我们起首考查了增进了Envoy后，流量多了一层复制，而且哀求提倡前必要向Mixer Policy举办一次Check哀求，这些身分是否会对营业发生不行吸取的耽误。颠末大量测试，我们发此刻UAEK情形下会比不行使Istio时增进5ms阁下的耽误，对内部大部门处事来说，这完全可以接管。

随后，我们重点考查了整个Istio Mesh的架构，说明下来结论是，Mixer Policy和Mixer Telemetry很轻易成为整个集群的机能短板。因为Envoy提倡每个哀求前都必要对Policy处事举办Check哀求，一方面增进了营业哀求自己的耽误，一方面也给作为单点的Policy增大了负载压力。我们以Http1.1哀求作为样本测试，发明当整个网格QPS到达2000-3000的时辰，Policy就会呈现严峻的负载瓶颈，导致全部的Check哀求耗时明显增大，由正常环境下的2-3ms增大到100-150ms，严峻加剧了全部营业哀求的耗时耽误，这个功效显然是不行接管的。

更严峻的是，在Istio 0.8以及之前的版本，Policy是一个有状态的处事。一些成果，如全局的QPS Ratelimit配额节制，必要Policy单个历程记录整个Mesh的及时数据，这意味着Policy处事无法通过横向扩容实例来办理机能瓶颈。颠末弃取衡量，我们今朝封锁了Policy处事并裁剪了一些成果，好比QPS全局配额限定。

前面提到过，Mixer Telemetry首要认真向Envoy网络每次哀求的挪用环境。0.8版本的Mixer Telemetry也存在严峻的机能题目。压测中发明，当集群QPS到达2000以上时，Telemetry实例的内存行使率会一起狂涨。

颠末说明定位，发明Telemetry内存上涨的缘故起因是数据通过各类后端Adapter斲丧的速度无法跟上Envoy上报的速度， 导致未被Adapter处理赏罚的数据快速积存在内存中。我们随即去除了Istio自带的并不适用的stdio日记汇集成果，这一题目随即获得极大缓解。荣幸的是，跟着Istio1.0的宣布，Telemetry的内存数据积存题目获得办理，在沟通的测试前提下，单个Telemetry实例至少能胜任3.5W QPS环境下的数据汇集上报。

题目、但愿与将来

历经重重题目，一起走来，一个出产情形可用的ServiceMesh终于在UAEK情形上线了。在这一进程中，也有部分内其他团队受UAEK团队影响，开始进修Istio的理念并实行在项目中行使Istio。然而，今朝的近况离我们的初心依然存在差距。

Istio依然在高速迭代中，无论是Istio自己照旧Envoy Proxy，天天都在演进更新。每一次版本更新，带来的都是更为强盛的成果，更为简洁的API界说，同时也带来了更伟大的陈设架构。从0.7.1到0.8，全新的路由法则v1alpha3与之前的API完全不兼容，新的virtualservice与原先的routerule截然差异，给每位行使者组成了不少贫困。

怎样完全停止进级Istio给现网带来负影响，官方依然没有给出美满滑腻的进级方案。另外，从0.8到1.0固然各个组件的机能示意有明显晋升，但从业内反馈来看，并没令全部人满足，Mixer的Check缓存机制毕竟能多洪流平缓解Policy的机能压力依然必要调查。

值得一提的是，我们发明的不少bug同时也在被社区其他开拓者发明并一一办理。令我们开心的是，UAEK团队不是信息孤岛，我们能感觉到Istio官方社区正在全力高速迭代，始终在致力于办理宽大开拓者体谅的各种题目，我们提交的issue能在数小时内被相应，这些，都让我们坚信，Istio是一个有潜力的项目，会向Kubernetes一样走向乐成。

从UAEK接入用户的履素来看，用户必要正确地行使好Istio离不开前期深入的Istio文档进修。UAEK后续需致力于要简化这一进程，让用户能傻瓜化、界面化、为所欲为地定制本身的路由法则成为我们下一个愿景。

UAEK团队始终致力于改良UCloud内部研发流程，让研发晋升服从，让运维不再苦恼，让全部人开苦衷情。除了继承完美ServiceMesh成果，下半年UAEK还会开放更多的区域和可用区，提供成果更富厚的节制台，宣布自动化的代码打点打包一连集成(CI/CD)特征等等，敬请等候!

作者先容

陈绥，UCloud资深研发工程师，先后认真监控体系、Serverless产物、PaaS平台ServiceMesh等开拓，有富厚的漫衍式体系开拓履历。

（编辑：湖南网）

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