云原生 | 初试Open Service Mesh (OSM)

Posted 2021-04-03 EdisonTalk

微软近期开源了一个新的名为 Open Service Mesh^[1] 的项目并准备捐赠给 CNCF^[2] 。

基本介绍



Open Service Mesh (OSM) is a lightweight, extensible, Cloud Native service mesh that allows users to uniformly manage, secure, and get out-of-the-box observability features for highly dynamic microservice environments.

”

Open Service Mesh（OSM）是一个轻量级，可扩展的云原生服务网格，它使用户能够统一管理，保护和获得针对高度动态微服务环境的开箱即用的可观察性功能。

OSM 在 Kubernetes 上运行基于 Envoy 的控制平面，可以使用 SMI API 进行配置。它通过以 sidecar 的形式注入 Envoy 代理来工作。

控制面负责持续配置代理，以配置策略和路由规则等都保持最新。代理主要负责执行访问控制的规则，路由控制，采集 metrics 等。（这和目前我们常见到的 Service Mesh 方案基本都一样的）

显著特性

• 基于  Service Mesh Interface (SMI) 的实现，主要包括 Traffic Access Control， Traffic Specs 和 Traffic Split 。剩下的 Traffic Metrics 正在开发中；
• 服务间的通信加密使用 mTLS ；
• 定义和执行服务间的 访问控制 ^[3]策略；
• 通过 Prometheus 和 Grafana 完成器观察性；
• 可与外部证书管理服务进行集成；
• Envoy sidecar ^[4] 自动注入；

上手体验

只做介绍未免太过无趣，而且说实话，这么多 service mesh 实现，不亲自上手试试看，感觉不出来太多差异的。

这里我使用 KIND^[5] 作为我本地的实验环境。

安装

安装过程很简单，直接去 Release 页面^[6] 下载预编译好的二进制文件。可将二进制文件加入到 $PATH 中。

(MoeLove) ➜ ~ wget -q https://github.com/openservicemesh/osm/releases/download/v0.1.0/osm-v0.1.0-linux-amd64.tar.gz(MoeLove) ➜ ~ tar -xzvf osm-v0.1.0-linux-amd64.tar.gz linux-amd64/linux-amd64/LICENSElinux-amd64/README.mdlinux-amd64/osm(MoeLove) ➜ ~ cd linux-amd64 (MoeLove) ➜ linux-amd64 lsLICENSE osm README.md

在进行 osm 资源和服务的正式安装前，先做个必要的检查：

(MoeLove) ➜ linux-amd64 ./osm check --pre-install ok: initialize Kubernetes clientok: query Kubernetes APIok: Kubernetes versionok: can create namespacesok: can create customresourcedefinitionsok: can create clusterrolesok: can create clusterrolebindingsok: can create mutatingwebhookconfigurationsok: can create serviceaccountsok: can create servicesok: can create deploymentsok: can create configmapsok: can read secretsok: can modify iptablesAll checks successful!

可以看到主要是和权限相关的一些检查。接下来就正式对 ocm 相关资源进行部署。

(MoeLove) ➜ linux-amd64 ./osm install
OSM installed successfully in namespace [osm-system] with mesh name [osm](MoeLove) ➜ linux-amd64 kubectl -n osm-system get podsNAME READY STATUS RESTARTS AGEosm-controller-d499d6cc7-88659 0/1 ContainerCreating 0 12sosm-grafana-58ff65dfb7-svztv 0/1 ContainerCreating 0 12sosm-prometheus-5756769877-zj6f6 0/1 ContainerCreating 0 12szipkin-6df4b57677-dcq8q 0/1 ContainerCreating 0 12s

可以看到默认安装完成后，都在 osm-system 命名空间下，有 4 个 Pods

• osm-controller：控制谬
• osm-grafana：Dashboard 相关，可通过 osm dashboard 命令唤起；
• osm-prometheus：采集 metrics ；
• zipkin：链路追踪

还有对应的 service 记录.

(MoeLove) ➜ linux-amd64 kubectl -n osm-system get svc NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGEosm-controller ClusterIP 10.97.115.1 <none> 15128/TCP,443/TCP 7m46sosm-grafana ClusterIP 10.110.209.86 <none> 3000/TCP 7m46sosm-prometheus ClusterIP 10.97.10.65 <none> 7070/TCP 7m46szipkin ClusterIP 10.103.150.158 <none> 9411/TCP 7m46s

以及一系列的 CRD

(MoeLove) ➜ linux-amd64 kubectl -n osm-system get crd NAME CREATED ATbackpressures.policy.openservicemesh.io 2020-08-06T16:14:03Zhttproutegroups.specs.smi-spec.io 2020-08-06T16:14:03Ztcproutes.specs.smi-spec.io 2020-08-06T16:14:03Ztrafficsplits.split.smi-spec.io 2020-08-06T16:14:03Ztraffictargets.access.smi-spec.io 2020-08-06T16:14:03Z

实践

• 创建实验用的 namespace, 并通过 osm namespace add 将其纳入管理范围中：

(MoeLove) ➜ ~ kubectl create ns bookstorenamespace/bookstore created(MoeLove) ➜ ~ kubectl create ns bookbuyernamespace/bookbuyer created(MoeLove) ➜ ~ kubectl create ns bookthiefnamespace/bookthief created(MoeLove) ➜ ~ kubectl create ns bookwarehousenamespace/bookwarehouse created(MoeLove) ➜ ~ osm namespace add bookstore bookbuyer bookthief bookwarehouseNamespace [bookstore] succesfully added to mesh [osm]Namespace [bookbuyer] succesfully added to mesh [osm]Namespace [bookthief] succesfully added to mesh [osm]Namespace [bookwarehouse] succesfully added to mesh [osm]

• 部署实验应用程序

# 在项目的代码目录中执行(MoeLove) ➜ osm git:(main) kubectl apply -f docs/example/manifests/apps Warning: kubectl apply should be used on resource created by either kubectl create --save-config or kubectl applynamespace/bookbuyer configuredserviceaccount/bookbuyer createdservice/bookbuyer createddeployment.apps/bookbuyer createdWarning: kubectl apply should be used on resource created by either kubectl create --save-config or kubectl applynamespace/bookstore configuredservice/bookstore createdservice/bookstore-v1 createdserviceaccount/bookstore-v1 createddeployment.apps/bookstore-v1 createdWarning: kubectl apply should be used on resource created by either kubectl create --save-config or kubectl applynamespace/bookthief configuredserviceaccount/bookthief createdservice/bookthief createddeployment.apps/bookthief createdWarning: kubectl apply should be used on resource created by either kubectl create --save-config or kubectl applynamespace/bookwarehouse configuredserviceaccount/bookwarehouse createdservice/bookwarehouse createddeployment.apps/bookwarehouse createdtrafficsplit.split.smi-spec.io/bookstore-split created

• 本地访问

你可以通过 kubectl port-foward 在本地对刚才部署的应用进行访问。示例中也提供了相应的启动脚本 scripts/port-forward-all.sh ，注意这里需要先安装 GNU parallel ，例如：dnf install parallel .

(MoeLove) ➜ osm git:(main) ✗ ./scripts/port-forward-all.shAcademic tradition requires you to cite works you base your article on.If you use programs that use GNU Parallel to process data for an article in ascientific publication, please cite:
 O. Tange (2018): GNU Parallel 2018, Mar 2018, ISBN 9781387509881, DOI https://doi.org/10.5281/zenodo.1146014
This helps funding further development; AND IT WON'T COST YOU A CENT.If you pay 10000 EUR you should feel free to use GNU Parallel without citing.
More about funding GNU Parallel and the citation notice:https://www.gnu.org/software/parallel/parallel_design.html#Citation-notice
To silence this citation notice: run 'parallel --citation' once.

访问本地的 8080~8083 端口即可看到示例项目。例如：

备注：这里是因为我的应用程序已经运行一段时间了，如果是新部署的，所有数字皆为 0

• 访问控制策略

我们来看看如何调整访问控制的策略

kind: TrafficTargetapiVersion: access.smi-spec.io/v1alpha2metadata: name: bookstore-v1 namespace: bookstorespec: destination: kind: ServiceAccount name: bookstore-v1 namespace: bookstore rules: - kind: HTTPRouteGroup name: bookstore-service-routes matches: - buy-a-book - books-bought sources: - kind: ServiceAccount name: bookbuyer namespace: bookbuyer #- kind: ServiceAccount #name: bookthief #namespace: bookthief---apiVersion: specs.smi-spec.io/v1alpha3kind: HTTPRouteGroupmetadata: name: bookstore-service-routes namespace: bookstorespec: matches: - name: books-bought pathRegex: /books-bought methods: - GET headers: - host: "bookstore.bookstore" - "user-agent": ".*-http-client/*.*" - "client-app": "bookbuyer" - name: buy-a-book pathRegex: ".*a-book.*new" methods: - GET headers: - host: "bookstore.bookstore"

这里定义了两个 SMI 中的资源 TrafficTarget 和 HTTPRouteGroup ，用来控制入口流量。

(MoeLove) ➜ osm git:(main) ✗ kubectl apply -f docs/example/manifests/access/

通过以上命令创建这两个资源。然后再次打开我们的示例应用程序，就会看到对应的计数正在逐步增加（因为请求被放行了） 。

以上示例来自于项目仓库 中的示例。

Dashboard

通过 osm dashboard 可直接唤起本地浏览器，并 port-foward 将 Grafana 打开。

总结

Open Service Mesh 相对来说，确实很轻量。所需要的访问控制，流量切割等功能通过自己创建 SMI 资源来控制。

并且，在同一个集群内可存在多组 mesh ，osm 安装的时候，可指定 mesh 名称。

此外，这个项目也是微软在 Service Mesh 方向的又一个大动作了。目标也许是 Istio 。让我们拭目以待。

参考资料

[1]

OSM: https://github.com/openservicemesh/osm/

[2]

捐赠提案: https://github.com/cncf/toc/pull/507

[3]

访问控制: https://github.com/servicemeshinterface/smi-spec/blob/v0.5.0/apis/traffic-access/v1alpha2/traffic-access.md

[4]

sidecar 注入: https://github.com/openservicemesh/osm/blob/main/docs/patterns/sidecar_injection.md

[5]

Kubernetes In Docker: https://kind.sigs.k8s.io/

[6]

osm Release 页面: https://github.com/openservicemesh/osm/releases