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Envoy 中文指南系列：Envoy 介绍

2023-05-16


原文链接：https://fuckcloudnative.io/envoy-handbook/docs/overview/overview/

前言

Envoy 是专为大型现代 SOA（面向服务架构）架构设计的 L7 代理和通信总线，体积小，性能高。它的诞生源于以下理念：

对应用程序而言，网络应该是透明的。当网络和应用程序出现故障时，应该能够很容易确定问题的根源。

核心功能

实际上，实现上述的目标是非常困难的。为了做到这一点，Envoy 提供了以下高级功能：

  • 非侵入的架构 : Envoy 是一个独立进程，设计为伴随每个应用程序服务运行。所有的 Envoy 形成一个透明的通信网格，每个应用程序发送消息到本地主机或从本地主机接收消息，不需要知道网络拓扑，对服务的实现语言也完全无感知，这种模式也被称为 Sidecar。

  • 由 C++ 语言实现，拥有强大的定制化能力和优异的性能。

  • L3/L4/L7 架构 : 传统的网络代理，要么在 HTTP 层工作，要么在 TCP 层工作。在 HTTP 层的话，你将会从传输线路上读取整个 HTTP 请求的数据，对它做解析，查看 HTTP 头部和 URL，并决定接下来要做什么。随后，你将从后端读取整个响应的数据，并将其发送给客户端。但这种做法的缺点就是非常复杂和缓慢，更好的选择是下沉到 TCP 层操作：只读取和写入字节，并使用 IP 地址，TCP 端口号等来决定如何处理事务，但无法根据不同的 URL 代理到不同的后端。Envoy 支持同时在 3/4 层和 7 层操作，以此应对这两种方法各自都有其实际限制的现实。

  • 顶级 HTTP/2 支持 : 它将 HTTP/2 视为一等公民，并且可以在 HTTP/2 和 HTTP/1.1 之间相互转换（双向），建议使用 HTTP/2。

  • 服务发现和动态配置 : 与 Nginx 等代理的热加载不同，Envoy 可以通过 API 来实现其控制平面，控制平面可以集中服务发现，并通过 API 接口动态更新数据平面的配置，不需要重启数据平面的代理。不仅如此，控制平面还可以通过 API 将配置进行分层，然后逐层更新，例如：上游集群中的虚拟主机、HTTP 路由、监听的套接字等。

  • gRPC 支持 : gRPC[1] 是一个来自 Google 的 RPC 框架，它使用 HTTP/2 作为底层多路复用传输协议。Envoy 完美支持 HTTP/2，也可以很方便地支持 gRPC。

  • 特殊协议支持 : Envoy 支持对特殊协议在 L7 进行嗅探和统计，包括：MongoDB[2]、DynamoDB[3] 等。

  • 可观测性 : Envoy 的主要目标是使网络透明，可以生成许多流量方面的统计数据，这是其它代理软件很难取代的地方，内置 stats 模块，可以集成诸如 prometheus/statsd 等监控方案。还可以集成分布式追踪系统，对请求进行追踪。

设计目标

Envoy 官方的设计目标是这么说的：

Envoy 并不是很慢（我们已经花了相当长的时间来优化关键路径）。基于模块化编码，易于测试，而不是性能最优。我们的观点是，在其他语言或者运行效率低很多的系统中，部署和使用 Envoy 能够带来很好的运行效率。

虽然 Envoy 没有把追求极致的性能作为首要目标，但并不表示 Envoy 是没有追求的，只是扩展性优先，性能稍微靠边。Envoy 和 Nginx 一样，也采用了 多线程 + 非阻塞 + 异步IO（Libevent） 的架构，性能仍然很强悍。

参考资料

  • Envoy 是什么？[4]

  • Lyft Envoy入门教程[5]

脚注

[1]

gRPC: http://www.grpc.io/

[2]

MongoDB: https://www.envoyproxy.io/docs/envoy/latest/configuration/listeners/network_filters/mongo_proxy_filter#

[3]

DynamoDB: https://www.servicemesher.com/envoy/intro/arch_overview/dynamo.html#arch-overview-dynamo

[4]

Envoy 是什么？: https://www.servicemesher.com/envoy/intro/what_is_envoy.html

[5]

Lyft Envoy入门教程: http://dockone.io/article/8212


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