v2 API 概览

Envoy v2 API 被定义为 data plane API repository 中的 proto3 Protocol Buffers。其改进了现有的 v1 API 和概念以支持：

  • 通过 gRPC 流式传输对 xDS API 的更新，这减少了资源的需求并且可以降低更新延迟。
  • 一种新的 REST-JSON API。其中 JSON/YAML 格式是通过 proto3 规范的 JSON 映射机制派生出来的。
  • 通过文件系统、REST-JSON 或 gRPC 端点传递更新。
  • 通过扩展端点分配 API 进行高级负载均衡，并向管理服务器报告负载以及资源的利用率。
  • 当需要更强的一致性和排序属性时，Envoy v2 API 仍然可以保持基准最终一致性模型。

Envoy 与管理服务器之间的关于 v2 消息交换方面的更多详细信息，请参阅 xDS 协议说明。

Bootstrap 配置

要使用 v2 API，需要提供引导程序配置文件。其提供了静态服务器配置以及根据需要配置 Envoy 以访问动态配置。 与 v1 JSON/YAML 配置一样，可以在命令行通过-c 标志提供，即：

  1. ./envoy -c <path to config>.{json,yaml,pb,pb_text} --v2-config-only

扩展映射底层 v2 配置。 --v2-config-only 标志并不是严格要求的，因为 Envoy 会自动的尝试监测配置文件的版本，但是在配置解析失败时，该选项可以提供增强的调试体验。

Bootstrap 消息是配置的根本来源，Bootstrap 消息中一个关键的概念是静态和动态资源的之间的区别。例如 Listener 或 Cluster 这些资源既可以从 static_resources 静态的获得也可以从 dynamic_resources 中配置的 LDS 或 CDS 之类的 xDS 服务获取。

示例

下面我们将使用 YAML 表示的配置原型，以及从127.0.0.1:10000 到 127.0.0.2:1234 的服务代理 HTTP 的运行示例。

静态

下面提供了一个最小的完全静态引导配置：

  1. admin:
  2.   access_log_path: /tmp/admin_access.log
  3.   address:
  4.     socket_address: { address: 127.0.0.1, port_value: 9901 }
  6. static_resources:
  7.   listeners:
  8.   - name: listener_0
  9.     address:
  10.       socket_address: { address: 127.0.0.1, port_value: 10000 }
  11.     filter_chains:
  12.     - filters:
  13.       - name: envoy.http_connection_manager
  14.         config:
  15.           stat_prefix: ingress_http
  16.           codec_type: AUTO
  17.           route_config:
  18.             name: local_route
  19.             virtual_hosts:
  20.             - name: local_service
  21.               domains: ["*"]
  22.               routes:
  23.               - match: { prefix: "/" }
  24.                 route: { cluster: some_service }
  25.           http_filters:
  26.           - name: envoy.router
  27.   clusters:
  28.   - name: some_service
  29.     connect_timeout: 0.25s
  30.     type: STATIC
  31.     lb_policy: ROUND_ROBIN
  32.     hosts: [{ socket_address: { address: 127.0.0.2, port_value: 1234 }}]

除了 EDS 是动态的其他大部分为静态

下面提供了一个 bootstrap 配置，该配置从以上示例开始，通过监听 127.0.0.3:5678 的 EDS gRPC管理服务器进行动态端点发现：

  1. admin:
  2.   access_log_path: /tmp/admin_access.log
  3.   address:
  4.     socket_address: { address: 127.0.0.1, port_value: 9901 }
  6. static_resources:
  7.   listeners:
  8.   - name: listener_0
  9.     address:
  10.       socket_address: { address: 127.0.0.1, port_value: 10000 }
  11.     filter_chains:
  12.     - filters:
  13.       - name: envoy.http_connection_manager
  14.         config:
  15.           stat_prefix: ingress_http
  16.           codec_type: AUTO
  17.           route_config:
  18.             name: local_route
  19.             virtual_hosts:
  20.             - name: local_service
  21.               domains: ["*"]
  22.               routes:
  23.               - match: { prefix: "/" }
  24.                 route: { cluster: some_service }
  25.           http_filters:
  26.           - name: envoy.router
  27.   clusters:
  28.   - name: some_service
  29.     connect_timeout: 0.25s
  30.     lb_policy: ROUND_ROBIN
  31.     type: EDS
  32.     eds_cluster_config:
  33.       eds_config:
  34.         api_config_source:
  35.           api_type: GRPC
  36.           cluster_names: [xds_cluster]
  37.   - name: xds_cluster
  38.     connect_timeout: 0.25s
  39.     type: STATIC
  40.     lb_policy: ROUND_ROBIN
  41.     http2_protocol_options: {}
  42.     hosts: [{ socket_address: { address: 127.0.0.3, port_value: 5678 }}]

注意上面 xds_cluster 被定义为指向 Envoy 管理服务器。即使在完全动态的配置中，也需要定义一些静态资源，从而将 Envoy 指向其 xDS 管理服务器。

在上面的例子中，EDS 管理服务器可以返回一个 proto 编码的 DiscoveryResponse：

  1. version_info: "0"
  2. resources:
  3. - "@type": type.googleapis.com/envoy.api.v2.ClusterLoadAssignment
  4.   cluster_name: some_service
  5.   endpoints:
  6.   - lb_endpoints:
  7.     - endpoint:
  8.         address:
  9.           socket_address:
  10.             address: 127.0.0.2
  11.             port_value: 1234

上面显示的版本控制和类型 URL 方案在流式 gRPC 订阅协议文档中有更详细的解释。

动态

下面提供了完全动态的 bootstrap 配置，其中属于管理服务器的所有资源都是通过 xDS 发现的: 

  1. admin:
  2.   access_log_path: /tmp/admin_access.log
  3.   address:
  4.     socket_address: { address: 127.0.0.1, port_value: 9901 }
  6. dynamic_resources:
  7.   lds_config:
  8.     api_config_source:
  9.       api_type: GRPC
  10.       cluster_names: [xds_cluster]
  11.   cds_config:
  12.     api_config_source:
  13.       api_type: GRPC
  14.       cluster_names: [xds_cluster]
  16. static_resources:
  17.   clusters:
  18.   - name: xds_cluster
  19.     connect_timeout: 0.25s
  20.     type: STATIC
  21.     lb_policy: ROUND_ROBIN
  22.     http2_protocol_options: {}
  23.     hosts: [{ socket_address: { address: 127.0.0.3, port_value: 5678 }}]

管理服务器将如下响应 LDS 请求: 

  1. version_info: "0"
  2. resources:
  3. - "@type": type.googleapis.com/envoy.api.v2.Listener
  4.   name: listener_0
  5.   address:
  6.     socket_address:
  7.       address: 127.0.0.1
  8.       port_value: 10000
  9.   filter_chains:
  10.   - filters:
  11.     - name: envoy.http_connection_manager
  12.       config:
  13.         stat_prefix: ingress_http
  14.         codec_type: AUTO
  15.         rds:
  16.           route_config_name: local_route
  17.           config_source:
  18.             api_config_source:
  19.               api_type: GRPC
  20.               cluster_names: [xds_cluster]
  21.         http_filters:
  22.         - name: envoy.router

管理服务将如下响应 RDS 请求： 

  1. version_info: "0"
  2. resources:
  3. - "@type": type.googleapis.com/envoy.api.v2.RouteConfiguration
  4.   name: local_route
  5.   virtual_hosts:
  6.   - name: local_service
  7.     domains: ["*"]
  8.     routes:
  9.     - match: { prefix: "/" }
  10.       route: { cluster: some_service }

管理服务器将如下响应 CDS 请求：

  1. version_info: "0"
  2. resources:
  3. - "@type": type.googleapis.com/envoy.api.v2.Cluster
  4.   name: some_service
  5.   connect_timeout: 0.25s
  6.   lb_policy: ROUND_ROBIN
  7.   type: EDS
  8.   eds_cluster_config:
  9.     eds_config:
  10.       api_config_source:
  11.         api_type: GRPC
  12.         cluster_names: [xds_cluster]

管理服务器将如下响应 EDS 请求：

  1. version_info: "0"
  2. resources:
  3. - "@type": type.googleapis.com/envoy.api.v2.ClusterLoadAssignment
  4.   cluster_name: some_service
  5.   endpoints:
  6.   - lb_endpoints:
  7.     - endpoint:
  8.         address:
  9.           socket_address:
  10.             address: 127.0.0.2
  11.             port_value: 1234

管理服务器

v2 xDS 管理服务器将按照 gRPC 和/或 REST 服务的要求实现以下端点。在流式 gRPC 和 REST-JSON 两种情况下，都会发送 DiscoveryRequest 并根据 xDS 协议接收 DiscoveryResponse。

gRPC streaming 端点

  • POST /envoy.api.v2.ClusterDiscoveryService/StreamClusters

有关服务定义，请参考 cds.proto。当在 Bootstrap 配置的 dynamic_resources 中设置为

  1. cds_config:
  2.   api_config_source:
  3.     api_type: GRPC
  4.     cluster_names: [some_xds_cluster]

时 Envoy 将此用作客户端。

  • POST /envoy.api.v2.EndpointDiscoveryService/StreamEndpoints

有关服务定义，请参阅 eds.proto。在 Cluster 配置的 eds_cluster_config 字段中设置为 

  1. eds_config:
  2.   api_config_source:
  3.     api_type: GRPC
  4.     cluster_names: [some_xds_cluster]

时，Envoy 将此用作客户端。

  • POST /envoy.api.v2.ListenerDiscoveryService/StreamListeners

有关服务定义，请参阅 lds.proto。 当在 Bootstrap 配置的 dynamic_resources 中设置为 

  1. lds_config:
  2.   api_config_source:
  3.     api_type: GRPC
  4.     cluster_names: [some_xds_cluster]

时，Envoy将此用作客户端。

  • POST /envoy.api.v2.RouteDiscoveryService/StreamRoutes

有关服务定义，请参阅 rds.proto。 当在 HttpConnectionManager 配置的 rds 字段中设置为 

  1. route_config_name: some_route_name
  2. config_source:
  3.   api_config_source:
  4.     api_type: GRPC
  5.     cluster_names: [some_xds_cluster]

时，Envoy 将它用作客户端。

REST 端点

  • POST /v2/discovery:clusters

有关服务定义，请参阅 cds.proto。 当在 Bootstrap 配置的 dynamic_resources中设置为 

  1. cds_config:
  2.   api_config_source:
  3.     api_type: REST
  4.     cluster_names: [some_xds_cluster]

时，Envoy 将此用作客户端。

  • POST /v2/discovery:endpoints

有关服务定义，请参阅 eds.proto。在 Cluster 配置的 eds_cluster_config 字段中设置为

  1. eds_config:
  2.   api_config_source:
  3.     api_type: REST
  4.     cluster_names: [some_xds_cluster]

时，Envoy 将此用作客户端。

  • POST /v2/discovery:listeners

有关服务定义，请参阅 lds.proto。 当在 Bootstrap 配置的 dynamic_resources 中设置为

  1. lds_config:
  2.   api_config_source:
  3.     api_type: REST
  4.     cluster_names: [some_xds_cluster]

时，Envoy 将此用作客户端。

  • POST /v2/discovery:routes

有关服务定义，请参阅 rds.proto。 当在HttpConnectionManager 配置的rds字段中设置为 

  1. route_config_name: some_route_name
  2. config_source:
  3.   api_config_source:
  4.     api_type: REST
  5.     cluster_names: [some_xds_cluster]

时，Envoy 将它用作客户端。

聚合发现服务

虽然 Envoy 从根本上采用了最终的一致性模型，但 ADS 提供了对 API 更新推送进行排序并确保单个管理服务器与 Envoy 节点进行 API 更新相关性的机会。ADS 允许管理服务器在一个单一的双向 gRPC 流上传递一个或多个 API 及其资源。没有这些，一些如 RDS 和 EDS 的 API 就可能需要管理多个流并连接到不同的管理服务器。

ADS 将允许通过适当的排序无损的更新配置。例如，假设 foo.com 映射到集群 X。我们希望将路由表中的映射更改为集群 Y 中的 foo.com。为了做到这一点，必须首先提供包含两个集群 X 和 Y 的 CDS/EDS 更新。

如果没有 ADS，CDS/EDS/RDS 流可能指向不同的管理服务器，或者位于同一管理服务器上的不同 gRPC 流和连接需要协调。 EDS 资源请求可以分成两个不同的流，一个用于 X，另一个用于 Y。ADS允许将这些请求合并为单个流到单个管理服务器，避免了分布式同步的需要，以正确地对更新进行排序。依靠 ADS，管理服务器将在单个数据流上提供CDS，EDS和RDS更新。

ADS 仅适用于 gRPC 流媒体（不是REST），在本文档中有更详细的描述。gRPC 的端点是:

  • POST /envoy.api.v2.AggregatedDiscoveryService/StreamAggregatedResources

有关服务定义，请参阅 discovery.proto。 当在 Bootstrap 配置的 dynamic_resources 中设置。

在 discovery.proto 查看服务配置。当以下用于 Envoy 的客户端配置为

  1. ads_config:
  2.   api_type: GRPC
  3.   cluster_names: [some_ads_cluster]

时，Envoy 将此用作客户端。

设置此项时，可以将上述任何配置源设置为使用ADS通道。 例如，LDS 配置可以从

  1. lds_config:
  2.   api_config_source:
  3.     api_type: REST
  4.     cluster_names: [some_xds_cluster]

更改为 

  1. lds_config: {ads: {}}

其效果是 LDS 流将通过共享 ADS 通道指向 some_ads_cluster。

管理服务器不可达

当 Envoy 实例失去与管理服务器的连接时，Envoy 将锁定到先前的配置，同时在后台主动重试以重新建立与管理服务器的连接。

Envoy 调试记录了每次尝试连接时都无法与管理服务器建立连接的事实。

upstream_cx_connect_fail 指向管理服务器的集群等级统计信息提供了用于监视此行为的信号。

状态

除非另有说明，否则将实现 v2 API参考文档中描述的所有功能。 在 v2 API 参考文档和 v2 API资源库中，所有原型都被冻结，除非它们被标记为草稿或实验。 在这里，冻结意味着我们不会破坏线格式兼容性。

Frozen 原型可以进一步的扩充。例如：通过添加新的字段，以不破坏向后兼容性的方式。上述原型中的字段可能会在不再使用相关功能的情况下，随着违反变更策略而被弃用。 尽管 Frozen 的 API 保持其格式兼容性，但是保留了更改原名称空间、文件位置以及嵌套关系的权利，这可能会导致代码更改中断。 我们的目标是尽量减少流失。

标记为 draft 的原型以为这已经接近完成, 可能至少部分在 Envoy 中实现，但可能会在冻结之前破坏线路格式。

标记为 experimental 的原型与原始草案有相同的警告，并可能在执行和冻结之前做出重大更改。

这里可以跟踪当前开放的 v2 API 问题。