Istio Proxy【Envoy扩展】详解

[TOC]

Istio Proxy【Envoy扩展】详解

源码工程和基本介绍

istio proxy工程概要

istio官方源码中有说明，istio项目的仓库除了istio本身外，还有istio proxy这个仓库，istio proxy官方源码和Envoy一样，采用C++编写，注意，这里的编译方式，不再是Makefile，也不是CMake，是Google出品的bazel。bazel可以直接在编译中引入第三方库，加载第三方源码，而不是和以前一样采用加载动态库、静态库或者干脆直接引入第三方源码到项目中的方式；这个方式有点类似golang的import和包管理机制，只需要引用并且制定第三方库的位置和版本即可。更多关于Bazel的介绍可以参考Bazel官网。

istio proxy和Envoy的关系

istio proxy这个项目工程既包含引用了Envoy的源码，还在此基础上自己做了扩展，这个扩展是通过Envoy filter（过滤器）的形式来提供，这样的话就可以使得proxy代理将策略执行决策委托给Mixer，这样就解释了为什么Mixer可以被设计为提供策略和遥测的组件，Mixer->istio proxy->Envoy这种形式来控制。这样通过这个方式就能：

使用到Envoy的全部功能
基于Envoy做扩展，结合istio本身做处理

核心原理和功能说明

在istio-proxy项目中的Envoy BUILD中可以知道，这里会编译出name = "Envoy"的二进制程序，然后start_Envoy会启动Envoy，同时会根据一些默认参数和配置文件模板生成一个全新的配置文件，然后运行。一些关键参数如Envoy二进制的路径和配置路径、监听的端口、mixer的地址如下：


    -a ... backend address
    -c ... Envoy config file path
    -e ... Envoy binary path
    -l ... debug level
    -m ... mixer server address
    -p ... listening port
    -t ... Envoy config template file path
复制代码

也即是istio proxy 提供两大块：

Envoy
- Envoy 流量相关
mixer client
- 测量和遥测相关，正因为集成了mixer client，所以才能在Envoy流量请求的时候可以进行前置检查和后置上报

Envoy 相关

istio-proxy源码中提供了envoy.conf.template 通用配置模板，这个模板文件最终会生成一个envoy的配置文件，然后envoy启动的时候指定运行。模板配置文件中已经配置好了Mixer相关的参数如mixer_server，这个Mixer对于Envoy来说就是一个cluster，因此是在cluster_manager里面进行管理配置。

然后Envoy的官方文档Listener discovery service (LDS)一文中有说明静态的Listener文件配置是无法通过LDS API进行修改或删除的，因此静态配置会一直生效，istio-proxy源码中则提供了Envoy的静态配置文件envoy_lds.conf 静态listeners配置

Envoy Filters

根据Envoy的官方文档中的网络过滤器Network (L3/L4) filters的介绍，有三种 network filters，而在istio-proxy源码中刚好有实现Network::ReadFilter 和 Network::WriteFilter 过滤器，这样就可以通过filter API 绑定到Listener，然后当有数据读or写的时候调用到对应的filter了，这样数据流就从Envoy本身转到了filter中。

然后network filter再转到Envoy 的 http filter，根据官方文档HTTP filters的介绍也有两种Filters，为Decoder和Encoder，然后在istio-proxy源码中实现了 Http::StreamDecoderFilter和Http::StreamEncoderFilter这两个Filter，这样的话整个流程就串起来了。

在具体实现中， Filter还对应有Controller进行管理，这个只是代码设计上的优雅风格，和流程无关，但是这个设计风格是可以借鉴参考的。

Mixer client

原有mixer client仓库是独立的，现在已经整合到了istio-proxy的代码仓库中，这样就可以很方便的在Sidecar Envoy代理中实现：

和mixer server交互
添加一级缓存
前置检查
后置批量上报
策略控制
属性、字段转换和传递

Envoy调用Mixer流程

Pilot和istio-proxy的关系

istio/istio项目中的pilot会提供Envoy所需的一切接口，istio/proxy项目则是真正Envoy的项目，会访问Pilot提供的接口。

官方pilot-agent-proxy命令中有详细说明，pilot-agent启动的时候，需要指定envoy的配置和二进制路径，然后镜像中的proxyv2的镜像的Dockerfile则参考这里。pilot-agent是容器中PID为 1 的启动进程，它启动时又创建了一个 Envoy 进程。

小结

istio-proxy，这个Envoy的扩展，就是在Envoy基础上，增加了一些Filter，然后通过这些个Filter在利用Mixer Client和 Mixer Server进行通信，这样就可以在proxy代理中：

流量代理
策略控制
遥测代理
- 缓存

Istio Proxy【Envoy扩展】详解