NGINX 服务网格简介
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发表于 2021-06-22 14:12

NGINX 服务网格 (NSM) 开发版是一个全面集成的轻量级服务网格,利用由 NGINX Plus 提供支持的数据平面管理 Kubernetes 环境中的容器流量。


随着部署规模的扩大和复杂性的提高,组织在采用微服务方法方面面临诸多挑战。由于服务之间的通信错综复杂,故障排除可能会变得更加棘手,并且更多的服务意味着更多的资源需要管理。


NSM 能够帮助您有效解决这些问题,支持您集中配置:


  • 安全性 – 安全的重要性已达到前所未有的高度。数据泄露每年都会给企业造成价值数百万美元的收入和声誉损失。NSM 可确保所有通信均经过 mTLS 加密,有效阻止黑客窃取网络上的敏感数据。访问控制支持您决定哪些服务可以相互通信。
  • 流量管理 – 部署新版应用时,您可能希望从一开始就限制其可接收流量的阈值,以防出现漏洞。借助 NSM 智能容器流量管理,您可以指定一些策略来限制流向新服务的流量,并随着时间的推移逐渐放宽限制。借助速率限制和断路器等功能,您可以完全控制通过服务的流量。
  • 可视化 – 就故障排除和可视化而言,管理数以千计的服务犹如一场噩梦。NSM 内置的 Grafana 仪表盘可通过显示 NGINX Plus 中的全套指标,帮助您走出这一梦魇。此外,Open Tracing 集成还支持精细的事务跟踪。
  • 混合部署 – 如果同大多数企业一样,贵企业的整个基础设施也不在 Kubernetes 中运行,那么 NSM 可帮助您确保传统应用不被落下。借助 NGINX Ingress 控制器集成,传统服务能够与网格服务相互通信。


NSM通过将加密和身份验证无缝应用于容器流量来确保零信任环境中的应用程序安全。它提供对事务的监控和洞察,可帮助组织快速、准确地发现和解决问题。它还提供细粒度的流量控制,支持 DevOps 团队部署和优化应用组件,同时支持 Dev 团队构建并轻松连接分布式应用。



什么是 NGINX 服务网格?

NSM 包含一个面向东西向(服务到服务)流量的统一数据平面,以及对面向南北向流量的 NGINX Plus Ingress 控制器的原生集成功能,两者由单个控制平面进行管理。


控制平面是为NGINX Plus数据平面设计和优化的,并定义了分配给NGINX Plus sidecar的流量管理规则。


借助 NSM,sidecar 代理能够与网格中的每项服务一起部署。sidecar 代理还可以与以下开源解决方案相集成:


  • Grafana – 可实现 Prometheus 指标的可视化;内置的 NSM 仪表盘可帮助您轻松上手
  • Kubernetes Ingress 控制器 – 管理网格的进出流量
  • SPIRE – 证书颁发机构,负责管理、分发和更新网格证书
  • NATS –可扩展的消息传递平面,用于从控制平面向sidecar传递消息,例如路径更新。
  • Open Tracing – 分布式跟踪(同时支持 Zipkin 和 Jaeger)
  • Prometheus – 收集和存储来自 NGINX Plus sidecar 的指标,例如请求数、连接数和 SSL 握手数



特性和组件

NGINX Plus 作为数据平面跨越 sidecar 代理(东西向流量)和 Ingress 控制器(南北向流量),可拦截和管理服务之间的容器流量。特性包括:

  • 双向 TLS (mTLS) 身份验证
  • 负载均衡
  • 高可用性
  • 速率限制
  • 断路
  • 蓝绿部署和金丝雀部署
  • 访问控制



NGINX 服务网格入门

在使用 NSM 之前,您需要:

  • 进入 Kubernetes 环境。NGINX 服务网格适用于多个 Kubernetes 平台,包括 Amazon Elastic Container Service for Kubernetes (EKS)、Azure Kubernetes Service (AKS)、Google Kubernetes Engine (GKE)、VMware vSphere 和独立的裸金属集群。‑‑
  • 在要安装 NSM 的设备上安装 kubectl 命令行程序。
  • 访问 NGINX 服务网格发布包。该发布包不仅包含需要推送到 Kubernetes 集群可访问的私有镜像仓库的 NSM 镜像,而且包含用于部署 NSM 的 nginx-meshctl 二进制文件。


如使用默认设置部署 NSM,需运行以下命令。在部署过程中,会跟踪确认网格组件是否部署成功,并最终确认 NSM 是否在以自己的命名空间中运行:

$ DOCKER_REGISTRY=your-Docker-registry ; MESH_VER=0.6.0 ; \
 ./nginx-meshctl deploy \
 --nginx-mesh-api-image "${DOCKER_REGISTRY}/nginx-mesh-api:${MESH_VER}" \
 --nginx-mesh-sidecar-image "${DOCKER_REGISTRY}/nginx-mesh-sidecar:${MESH_VER}" \
 --nginx-mesh-init-image "${DOCKER_REGISTRY}/nginx-mesh-init:${MESH_VER}" \
 --nginx-mesh-metrics-image "${DOCKER_REGISTRY}/nginx-mesh-metrics:${MESH_VER}"
Created namespace "nginx-mesh".
Created SpiffeID CRD.
Waiting for Spire pods to be running...done.
Deployed Spire.
Deployed NATS server.
Created traffic policy CRDs.
Deployed Mesh API.
Deployed Metrics API Server.
Deployed Prometheus Server nginx-mesh/prometheus-server.
Deployed Grafana nginx-mesh/grafana.
Deployed tracing server nginx-mesh/zipkin.
All resources created. Testing the connection to the Service Mesh API Server...
 
Connected to the NGINX Service Mesh API successfully.
NGINX Service Mesh is running.

对于其他命令选项,包括非默认设置,请运行:

 $ nginx-meshctl deploy –h

如要验证 NSM 控制平面是否在 nginx-mesh 命名空间中正常运行,请运行:

$ kubectl get pods –n nginx-mesh 
NAME                                 READY   STATUS  RESTARTS   AGE 
grafana-6cc6958cd9-dccj6             1/1     Running   0          
2d19h 
mesh-api-6b95576c46-8npkb            1/1     Running   0          
2d19h 
nats-server-6d5c57f894-225qn         1/1     Running   0          
2d19h prometheus-server-65c95b788b-zkt95   1/1     Running   0          
2d19h 
smi-metrics-5986dfb8d5-q6gfj         1/1     Running   0          
2d19h 
spire-agent-5cf87                    1/1     Running   0          
2d19h 
spire-agent-rr2tt                    1/1     Running   0          
2d19h 
spire-agent-vwjbv                    1/1     Running   0          
2d19h 
spire-server-0                       2/2     Running   0          
2d19h 
zipkin-6f7cbf5467-ns6wc              1/1     Running   0          
2d19h 

根据设置手动或自动注入策略的部署选项,NGINX sidecar代理默认情况下会注入已部署的应用程序中。如欲了解如何禁用自动注入,请查看文档


例如,如果我们将睡眠应用部署在默认的名称空间中,然后检查 Pod,则会看到两个容器正在运行,即睡眠应用和关联的 NGINX Plus sidecar:

$ kubectl apply –f sleep.yaml $ kubectl get pods –n default 
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE 
sleep-674f75ff4d-gxjf2   2/2     Running   0          5h23m

您还可以通过运行以下命令,向本地机器暴露 sidecar,从而使用 NGINX Plus 本地仪表盘监控睡眠应用:

$ kubectl port-forward sleep-674f75ff4d-gxjf2 8080:8886

然后在浏览器中导航到 http://localhost:8080/dashboard.html。您还可以连接到 Prometheus 服务器,以监控睡眠应用。



您可以使用 Kubernetes 中的自定义资源来配置流量策略,例如访问控制、速率限制和断路。如欲了解更多信息,请查看文档



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