Service Mesh là gì? Tính năng và cách thức hoạt động

Service Mesh giải quyết một số vấn đề lớn với việc quản lý giao tiếp giữa dịch vụ với dịch vụ. Vậy Service Mesh là gì? Nó hoạt động như thế nào? Hãy cùng BKHOST tìm hiểu về vấn đề này qua bài viết dưới đây.

Service Mesh là gì?

Service Mesh là lớp cơ sở hạ tầng chuyên dụng kiểm soát giao tiếp qua mạng giữa dịch vụ với dịch vụ. Service Mesh cho phép các phần riêng biệt của ứng dụng giao tiếp với nhau. Service Mesh xuất hiện phổ biến cùng với các ứng dụng, bộ chứa và vi dịch vụ dựa trên đám mây.

Service Mesh kiểm soát việc cung cấp các yêu cầu dịch vụ trong một ứng dụng. Service Mesh cung cấp các tính năng phổ biến gồm khám phá dịch vụ, cân bằng tải,mã hóa và khôi phục lỗi. Thay vì thông qua phần cứng, tính sẵn sàng cao cũng phổ biến thông qua việc sử dụng phần mềm được kiểm soát bởi API. Service Mesh có thể giúp giao tiếp giữa dịch vụ với dịch vụ nhanh chóng, đáng tin cậy và an toàn.

Một tổ chức có thể chọn cổng API xử lý các giao dịch giao thức thay Service Mesh. Dù vậy, các nhà phát triển phải cập nhật cổng API mỗi khi thêm hoặc xóa một vi dịch vụ. Khả năng mở rộng quản lý mạng và tính linh hoạt của Service Mesh thường vượt quá khả năng của các cổng API truyền thống.

Cách thức hoạt động của Service Mesh

Trong bất kỳ mô hình phát triển nào đang được sử dụng thì Service Mesh sử dụng một phiên bản proxy được gọi là sidecar. Trong một ứng dụng microservice, một sidecar gắn vào mỗi dịch vụ. Trong một vùng chứa, sidecar gắn vào từng vùng chứa ứng dụng, VM hoặc đơn vị điều phối vùng chứa, chẳng hạn như nhóm Kubernetes.

Sidecar có thể xử lý các tác vụ được trừu tượng hóa từ chính dịch vụ, chẳng hạn như giám sát và bảo mật.

Trong Service Mesh sidecar và các tương tác của chúng tạo nên được gọi là data plane. Một lớp khác quản lý các tác vụ như tạo phiên bản, giám sát và triển khai các chính sách để quản lý và bảo mật mạng được gọi là control plane. Các control plane có thể kết nối với CLI hoặc giao diện GUI để quản lý ứng dụng.

Tại sao áp dụng Service Mesh?

Một ứng dụng được cấu trúc theo kiến ​​trúc microservices có thể chứa hàng chục hoặc hàng trăm dịch vụ, Mỗi dịch vụ đều có các phiên bản riêng hoạt động trong môi trường trực tiếp. Điều này gây khó khăn cho các nhà phát triển khi theo dõi những thành phần nào phải tương tác, theo dõi tình trạng và hiệu suất của chúng cũng như thực hiện các thay đổi đối với dịch vụ hoặc thành phần nếu có sự cố.

Service Mesh cho phép các nhà phát triển tách biệt và quản lý các giao tiếp giữa dịch vụ với dịch vụ trong một lớp cơ sở hạ tầng chuyên dụng. Lợi ích của việc sử dụng Service Mesh càng tăng khi số lượng vi dịch vụ liên quan đến một ứng dụng tăng lên.

Các tính năng chính của Service Mesh

Service Mesh thường cung cấp nhiều khả năng giúp quá trình giao tiếp trong vùng chứa và vi dịch vụ trở nên đáng tin cậy, an toàn và dễ quan sát hơn.

• Độ tin cậy: Quản lý thông tin liên lạc thông qua proxy sidecar và control plane cải thiện hiệu quả và độ tin cậy của các yêu cầu dịch vụ, chính sách và cấu hình. Các khả năng cụ thể bao gồm cân bằng tải và tiêm lỗi.
• Khả năng quan sát: Service Mesh có thể cung cấp thông tin chi tiết về hành vi và tình trạng của dịch vụ. Control plane có thể thu thập và tổng hợp dữ liệu đo từ xa từ các tương tác thành phần nhằm xác định tình trạng dịch vụ, chẳng hạn như lưu lượng truy cập và độ trễ, theo dõi phân tán và nhật ký truy cập. Tích hợp của bên thứ ba với các công cụ, chẳng hạn như Prometheus, Elasticsearch và Grafana, cho phép theo dõi và trực quan hóa hơn nữa.
• Bảo vệ: Service Mesh có thể tự động mã hóa thông tin liên lạc và phân phối các chính sách bảo mật, bao gồm xác thực và ủy quyền, từ mạng đến ứng dụng và các dịch vụ nhỏ riêng lẻ. Quản lý tập trung các chính sách bảo mật thông qua control plane và proxy sidecar giúp theo kịp các kết nối ngày càng phức tạp bên trong và giữa các ứng dụng phân tán.

Lợi ích và hạn chế của Service Mesh

Service Mesh có một số ưu điểm của như sau:

• Đơn giản hóa giao tiếp giữa các dịch vụ trong cả microservice và container.
• Dễ chẩn đoán lỗi giao tiếp hơn vì chúng sẽ xảy ra trên lớp cơ sở hạ tầng của chính chúng.
• Hỗ trợ các tính năng bảo mật như mã hóa, xác thực và ủy quyền.
• Cho phép phát triển, thử nghiệm và triển khai ứng dụng nhanh hơn.
• Sidecars được đặt bên cạnh một cụm container có hiệu quả trong việc quản lý các dịch vụ mạng.

Service Mesh có một số nhược điểm như sau:

• Các phiên bản thời gian chạy tăng thông qua việc sử dụng Service Mesh.
• Trước tiên, mỗi cuộc gọi dịch vụ phải chạy qua proxy sidecar, điều này sẽ bổ sung thêm một bước.
• Các Service Mesh không đề cập đến việc tích hợp với các dịch vụ hoặc hệ thống khác cũng như loại định tuyến hoặc ánh xạ chuyển đổi.
• Độ phức tạp của quản lý mạng được trừu tượng hóa và tập trung, nhưng không bị loại bỏ. Do đó phải tích hợp Service Mesh vào quy trình công việc và quản lý cấu hình của nó.

Thị trường Service Mesh

Theo một cuộc khảo sát được thực hiện vào giữa năm 2020, việc áp dụng Service Mesh vào doanh nghiệp vẫn còn non trẻ và thua xa so với container. Theo khảo sát thì Istio, Linkerd và HashiCorp Consul là những mạng lưới dịch vụ được sử dụng nhiều nhất.

Istio, một Service Mesh mã nguồn mở do Google, IBM và Lyft cung cấp, là một control plane chung ban đầu với mục tiêu cho các triển khai Kubernetes, nhưng các kiến ​​trúc sư có thể sử dụng nó trên nhiều nền tảng.data plane của nó dựa trên các proxy được gọi là Envoy sidecar.

Linkerd, một Service Mesh đa nền tảng, mã nguồn mở khác, được phát triển bởi Buoyant và được xây dựng trên thư viện Finagle của Twitter. Service Mesh này hỗ trợ các nền tảng như Kubernetes, Docker và Amazon ECS.

HashiCorp’s Consul cung cấp khả năng khám phá dịch vụ và Service Mesh để xử lý việc quản lý mạng trong môi trường phân tán. Nó hoạt động với AWS và Microsoft Azure và cũng có sẵn dưới dạng sản phẩm SaaS.

Dưới đây là danh sách theo thứ tự bảng chữ cái của nhiều sản phẩm và dịch vụ Service Mesh hiện có. Một số là nguồn mở hoặc một phần dựa trên công nghệ nguồn mở, một số được gắn với các nền tảng Service Mesh khác (Solo.io và Tetrate dựa trên Istio, Buoyant là phiên bản được quản lý của Linkerd). Nhiều sản phẩm có sẵn dưới dạng sản phẩm SaaS. Các nhà cung cấp đám mây lớn và nhà cung cấp nền tảng Kubernetes cung cấp các sản phẩm Service Mesh được lưu trữ và đóng gói:

• AWS App Mesh
• Azure Service Fabric Mesh (currently in preview)
• Buoyant Conduit
• F5 Nginx Service Mesh
• Google Anthos Service Mesh
• HashiCorp Consul
• Istio
• Kong Mesh
• Kuma
• Linkerd
• Red Hat OpenShift Service Mesh
• Solo.io Gloo Mesh
• Tetrate
• Tigera Calico Cloud
• Traefik Labs
• VMware Tanzu Service Mesh

Tổng kết về Service Mesh