Envoy基础知识


Envoy是与HAProxy和ngin一样，都是同一领域中的新型网络代理/网络服务器。
关于任何软件，你可能会有几种问题：

  • 怎么用？
  • 为什么有用？
  • 它在内部如何工作？

什么是Envoy
它是一个网络代理。你编译以后把它放在你的服务器上，告诉它使用哪个配置文件，然后就可以了！
下面可能是使用Envoy最简单的例子。配置文件见这里。此案例在端口7777上启动一个Web服务器，该服务器其实代理另外一个端口为8000的HTTP服务器。
如果您有Docker，可以立即尝试 - 只需下载配置，启动Envoy docker镜像，然后离开！

python -mSimpleHTTPServer & # Start a HTTP server on port 8000 wget https://gist.githubusercontent.com/jvns/340e4d20c83b16576c02efc08487ed54/raw/1ddc3038ed11c31ddc70be038fd23dddfa13f5d3/envoy_config.json docker run --rm --net host -v=$PWD:/config envoyproxy/envoy /usr/local/bin/envoy -c /config/envoy_config.json

以上命令将启动Envoy HTTP服务器，然后你就可以向Envoy发出请求！
curl localhost:7777
它会代理你的请求转发到localhost:8000。

Envoy基本概念：集群，监听器，路由和过滤器
我们刚刚运行的这个小小的 envoy_config.json包含了所有基本的Envoy概念！
首先，有一个监听器。这告诉Envoy绑定到一个端口，在本例中为7777：

"listeners": [{
  "address": { 
     "socket_address": { "address": "127.0.0.1", "port_value": 7777 } 

接下来，监听器有一个过滤器。过滤器告诉监听器如何处理它收到的请求，并为Envoy提供一系列过滤器。如果您需要做一些复杂的事情，那么要对每个请求使用几个过滤器。
有几种不同类型的过滤器（请参阅TCP过滤器列表），但最重要的过滤器可能是envoy.http_connection_manager过滤器，它用于代理HTTP请求。HTTP连接管理器还有一个适用的HTTP过滤器列表（请参阅HTTP过滤器列表）。其中最重要的是将envoy.router的请求路由到后端的过滤器。
在我们的示例中，有一个TCP过滤器（envoy.http_connection_manager）和1个HTTP过滤器（envoy.router）：

"filters": [
 {
   "name": "envoy.http_connection_manager",
   "config": {
     "stat_prefix": "ingress_http",
     "http_filters": [{ "name": "envoy.router", "config": {} }],


接下来，我们来谈谈路由。您可能会注意到，到目前为止，我们还没有告诉envoy.router过滤器如何处理它收到的请求，应该在哪里代理这些请求？它应该匹配哪些路径？在我们的例子中，答案将是“代理对localhost：8000的所有请求”。
envoy.router过滤器被配置为路由的阵列。在我们的例子中，只有一条路由规则。

"route_config": {
  "virtual_hosts": [
    {
      "name": "blah",
      "domains": "*",
      "routes": [
        {
          "match": { "prefix": "/" },
          "route": { "cluster": "banana" }


这里定义了要匹配的域列表（这些域与请求主机头匹配）。如果我们更换"domains": "*"到"domains": "my.cool.service"，那么我们就需要传递头部信息“Host: my.cool.service”才行。
你会注意到我们案例中被代理的端口 8000未在任何地方定义过。只是有"cluster": "banana"。什么是集群？
好吧，集群是一个服务后端的地址（IP地址/端口）集合。例如，如果您有8台机器运行同一种HTTP服务，那么这个群集中可以有8台host主机集合。每个服务都需要自己的集群。这里示例集群非常简单：它只是一个在localhost上运行的IP /端口。

"clusters":[
    {
      "name": "banana",
      "type": "STRICT_DNS",
      "connect_timeout": "1s",
      "hosts": [
        { "socket_address": { "address": "127.0.0.1", "port_value": 8000 } }
      ]
    }
  ]

手动编写Envoy配置的提示
从头开始编写Envoy配置非常耗时 - 在Envoy存储库（https://github.com/envoyproxy/envoy）中有一些例子，但即使使用Envoy一年后，这个基本配置实际上还是花了我近45分钟，以下是一些提示：

  • Envoy有两种不同的API：v1和v2 API。许多较新的功能仅在v2 API中可用，我发现它的文档更容易导航，因为它是从protocol buffers自动生成的。（例如，集群文档是从cds.proto生成的）
  • Envoy API文档中的一些好的起点：监听器，集群，过滤器，虚拟主机。要获得所需的所有信息，您需要点击很多资料（例如，查看如何为需要从“虚拟主机”启动的路由配置群集，然后单击route_config - > virtual_hosts - > routes - > route - > cluster ），但按照它这样做还是奏效的。
  • 这个体系结构概述文档是有用的，并给出一些Envoy是如何配置的全面解释。
  • 可以使用json或yaml配置Envoy。上面我使用了JSON。

使用服务器配置Envoy
尽管我们从磁盘上的配置文件开始，但使用Envoy与HAProxy或nginx完全不同的一点是，Envoy通常不是通过配置文件配置的。相反，可以使用一个或多个动态的配置服务器去更改配置Envoy 。
假设您正在使用Envoy将请求加载到50个后端服务器，这些服务器是您定期轮换出来的EC2实例。因此 http://your-website.com请求转到Envoy，并被路由到Envoy 群集，该群集需要是这些服务器的50个IP地址和端口的列表。
但是，如果随着时间的推移， 也许你正在推出新的服务器或者它们中一些会被终止。您可以通过定期更改Envoy配置文件并重新启动Envoy来处理此问题。要么！！可以设置“群集发现服务”（或“CDS”），例如，可以查询AWS API并将后端服务器的所有IP返回给Envoy。
我不打算详细介绍如何配置发现服务，但基本上它看起来像这样（来自这个模板）。您可以告诉它刷新的频率以及服务器的地址。

dynamic_resources:
  cds_config:
    api_config_source:
      cluster_names:
      - cds_cluster
      refresh_delay: 30s
...
  - name: cds_cluster
    connect_timeout: 0.25s
    type: STRICT_DNS
    lb_policy: ROUND_ROBIN
    hosts:
    - socket_address:
        protocol: TCP
        address: cds.yourcompany.net
        port_value: 80


4种Envoy发现服务
有四种资源可以为Envoy设置发现服务 - 路由（“集群应该请求这个HTTP头转到什么地方”），集群（“这个服务有哪些后端？”），监听器（过滤器用于端口）和端点。这些分别称为RDS，CDS，LDS和EDS。XDS是整体协议。
从头开始编写发现服务的最简单方法可能是在Go中使用 go-control-plane库。
从头开始编写Envoy配置服务绝对是可能的，但还有一些其他开源项目可以实现Envoy发现服务。以下是我所知道的，但我确信还有更多：

  • 有一个叫做rotor开源Envoy发现服务看起来很有趣。建造它的公司几周前就关闭了。
  • Istio（据我所知）基本上是一个Envoy发现服务，它使用来自Kubernetes API的信息（例如集群中的服务）来配置Envoy集群/路由。它有自己的配置语言。
  • consul可能会增加对Envoy的支持（请参阅此博客文章），但我并不完全了解那里的状态

什么是服务网格？
我听到的另一个术语是“服务网格”。基本上，“服务网格”是先安装Envoy，并通过Envoy代理所有网络请求。它可以让您更轻松地控制一堆不同的应用程序（可能用不同的编程语言编写）如何相互通信。

如果您的所有网络流量都是通过Envoy代理的，并且可从中央服务器控制所有Envoy配置，那么您可以：

  • 使用断路器
  • 将请求路由到仅关闭实例
  • 端到端加密网络流量
  • 运行受控代码部署（想要只将20％的流量发送到你刚上线的新服务器上吗？好的！）

无需在任何地方更改任何应用程序代码。基本上它是一个非常强大/灵活的分散式负载均衡器。
显然，设置一堆发现服务并运行它们和使用它们，这种以复杂的方式配置内部网络基础架构比单独“编写一个nginx配置文件”要复杂得多，对大多数人来说。我不打算告诉你谁应该或不应该使用Envoy，但我的经验是，像Kubernetes一样，它既非常强大又非常复杂。

超时标题和指标衡量
我真正喜欢Envoy的一个原因是你可以传递一个HTTP标头来告诉它如何重试/超时你的请求！这是惊人的，因为每种编程语言正确实现超时/重试逻辑的工作方式不同，人们总是弄错。因此能够传递如何测量指标就非常棒。
超时和重试头都记录在这里，这里是我的最爱：

  • x-envoy-max-retries：重试次数
  • x-envoy-retry-on：哪些失败重试（例如5xx或connect-failure）
  • x-envoy-upstream-rq-timeout-ms：总超时
  • x-envoy-upstream-rq-per-try-timeout-ms：每次重试超时