Service Meshes na arquitetura de microsserviços: Istio e Linkerd

Nos últimos anos, a arquitetura de microsserviços tornou-se cada vez mais popular como uma forma flexível, escalável e eficiente de criar aplicações distribuídas. Em vez de criar aplicações monolíticas que podem ser difíceis de manter e escalar, a arquitetura de microsserviços divide a funcionalidade da aplicação em serviços mais pequenos e geríveis que podem ser desenvolvidos, implementados e escalados de forma independente.

Embora esta abordagem ofereça vários benefícios, introduz novos desafios e complexidades, particularmente no que respeita à comunicação e gestão entre serviços. As malhas de serviço surgiram como uma solução poderosa para enfrentar estes desafios, fornecendo uma camada de infraestrutura dedicada para gerir e proteger a comunicação serviço-a-serviço num ambiente de microsserviços. Este artigo apresentará o conceito de um service mesh, fornecerá uma visão geral de duas plataformas populares de service mesh de código aberto - Istio e Linkerd, e discutirá seus recursos e possíveis benefícios.

O que é um Service Mesh?

Um service mesh é uma camada de infraestrutura dedicada que lida com a comunicação serviço a serviço em uma arquitetura de microsserviços. Ele desacopla a comunicação da lógica do aplicativo, fornecendo uma estrutura consistente e escalonável para gerenciar o tráfego entre serviços. Ao implementar uma rede de serviços, os programadores podem descarregar padrões complexos de interação de serviços, como o equilíbrio de carga, a gestão do tráfego, o controlo de acesso e a observabilidade, para uma camada separada que pode ser gerida independentemente do código da aplicação. As malhas de serviço normalmente consistem em dois componentes principais:

• Plano de dados: O plano de dados gerencia e encaminha o tráfego entre serviços individuais na malha. Contém instâncias proxy implantadas ao lado de cada instância de serviço, permitindo que o service mesh observe, manipule e controle o tráfego à medida que ele passa.
• Plano de controlo: O plano de controlo fornece as informações de configuração e política necessárias aos proxies do plano de dados. Gere o estado geral da rede, define o controlo de acesso e as políticas de encaminhamento do tráfego e recolhe dados de telemetria dos proxies do plano de dados para análise e monitorização adicionais.

As malhas de serviço podem fornecer vários benefícios para aplicativos baseados em microsserviços, incluindo melhor desempenho, confiabilidade, segurança e observabilidade.

Istio: Uma visão geral

O Istio é um service mesh de código aberto, independente de plataforma, projetado para conectar, proteger, monitorar e gerenciar microsserviços. Foi desenvolvido pelo Google, IBM e Lyft e ganhou popularidade devido ao seu conjunto abrangente de recursos e à capacidade de trabalhar com várias plataformas de orquestração de contêineres, incluindo o Kubernetes. Os principais recursos do Istio incluem:

1. Gerenciamento avançado de tráfego: O Istio fornece recursos sofisticados de gerenciamento de tráfego, como balanceamento de carga, quebra de circuito, limitação de taxa e roteamento de tráfego com base em vários critérios, como cabeçalhos HTTP, cookies ou protocolos específicos de aplicativos. Ele também oferece suporte a versões canárias, implantações blue-green e testes A/B para lançamentos de aplicativos mais controlados.
2. Segurança e autenticação: O Istio oferece fortes recursos de segurança, incluindo autenticação TLS mútua, autorização e criptografia entre serviços. Ele pode aplicar políticas de controle de acesso com base em identidades, namespaces ou atributos personalizados, fornecendo uma maneira segura e flexível de gerenciar a comunicação entre serviços.
3. Observabilidade e monitoramento: O Istio inclui suporte integrado para rastreamento, registro e monitoramento distribuídos, permitindo que você obtenha insights profundos sobre o desempenho e o comportamento dos seus serviços. As suas capacidades de telemetria permitem-lhe recolher métricas ao nível da rede e da API para monitorizar o desempenho do serviço, a latência, a taxa de transferência e as taxas de erro.
4. Gerenciamento de políticas e configurações: O Istio fornece um mecanismo de política flexível e extensível para aplicar políticas personalizadas em tempo de execução sem modificar o código do aplicativo. Suporta uma vasta gama de tipos de políticas, tais como limitação de taxas, aplicação de quotas e controlo de acesso, permitindo-lhe adaptar o comportamento dos seus serviços conforme necessário.

Fonte da imagem: Istio

A versatilidade e o conjunto abrangente de recursos do Istio o tornam uma excelente opção para gerenciar implantações complexas de microsserviços em que o gerenciamento avançado de tráfego, a segurança e a observabilidade são essenciais.

Linkerd: Uma visão geral

O Linkerd é uma plataforma de service mesh de código aberto, leve e rápida, projetada para oferecer simplicidade e facilidade de uso no gerenciamento de arquiteturas de microsserviços. Desenvolvido pela Buoyant, o Linkerd se concentra principalmente em fornecer recursos essenciais com complexidade operacional mínima. Isso o torna uma ótima opção para organizações que priorizam a simplicidade operacional, a confiabilidade e o desempenho em vez de um conjunto abrangente de recursos.

O Linkerd segue os mesmos princípios gerais de um service mesh, executando funções como gerenciamento de tráfego, observabilidade e segurança. No entanto, as principais diferenças entre o Linkerd e outras plataformas de service mesh, como o Istio, estão em sua abordagem de implementação. Aqui estão alguns dos principais recursos do Linkerd:

• Fácil instalação e configuração: O Linkerd foi projetado para ser fácil de instalar e configurar. A configuração é direta e não requer muita familiaridade com os conceitos de service mesh.
• Leve e rápido: O Linkerd é construído nas linguagens de programação Rust e Go, tornando-o altamente eficiente em relação ao uso de recursos e ao desempenho. Sua baixa pegada de recursos e proxies rápidos garantem que seus microsserviços sejam executados sem problemas, sem sobrecarga significativa.
• Criptografia mTLS automática: O Linkerd fornece criptografia TLS mútua automática (mTLS) para toda a comunicação serviço a serviço, garantindo que os dados permaneçam seguros em toda a sua infraestrutura.
• Proxy transparente: Com o proxy transparente do Linkerd, não há necessidade de modificar o código do aplicativo para habilitar a funcionalidade de malha de serviço. Em vez disso, ele injeta automaticamente os proxies sidecar necessários em sua implantação de microsserviços.
• Observabilidade: O Linkerd oferece recursos de observabilidade incorporados, ajudando a monitorar e entender o comportamento de seus serviços. Isso inclui métricas, rastreamento e recursos de registro, que podem ser acessados por meio de um painel fácil de usar ou integrados a outras ferramentas de monitoramento.

Principais diferenças entre o Istio e o Linkerd

Embora o Istio e o Linkerd sirvam como service meshes para arquiteturas de microsserviços, eles têm recursos e vantagens distintos que atendem a diferentes necessidades da organização. Para ajudá-lo a decidir qual malha de serviço é mais adequada ao seu projeto, vamos explorar as principais diferenças entre o Istio e o Linkerd:

1. Complexidade e facilidade de uso: uma das diferenças mais significativas entre o Istio e o Linkerd é sua complexidade. O Istio vem com um conjunto abrangente de recursos, o que o torna altamente personalizável, mas também mais complexo de configurar e gerenciar. Por outro lado, o Linkerd se concentra na simplicidade e na facilidade de uso, com um processo direto de instalação e configuração. Isso torna o Linkerd mais adequado para organizações que priorizam a simplicidade operacional ou têm recursos limitados para gerenciar malhas de serviço.
2. Conjunto de recursos: O Istio oferece um conjunto mais extenso de recursos do que o Linkerd, incluindo gerenciamento avançado de tráfego, aplicação de políticas e segurança adaptável. Embora o Linkerd forneça recursos básicos de gerenciamento de tráfego, observabilidade e segurança, as organizações que exigem controle mais avançado ou granular sobre seus microsserviços podem preferir o Istio devido ao seu conjunto de recursos mais amplo.
3. Desempenho e uso de recursos: O Linkerd é conhecido por seus proxies leves e rápidos, resultando em menor uso de recursos e melhor desempenho do que o Istio. Embora ambas as malhas de serviço possam lidar com implantações em grande escala, as organizações com restrições de recursos ou requisitos de desempenho rigorosos podem preferir o Linkerd por sua eficiência.
4. Adoção e suporte da comunidade: O Istio tem uma base de usuários maior e uma comunidade mais extensa, resultando em mais recursos e integrações de terceiros. No entanto, a crescente comunidade do Linkerd ainda é uma fonte valiosa de suporte e compartilhamento de conhecimento para usuários da plataforma.

Integrando service meshes com AppMaster.io

Ao criar aplicativos baseados em microsserviços na plataforma AppMaster.io, a integração de um service mesh como o Istio ou o Linkerd pode melhorar muito o processo de desenvolvimento e implantação. Ao aproveitar os recursos das malhas de serviço para gerenciar e proteger seus microsserviços, é possível garantir que seus aplicativos sejam executados de forma tranquila, eficaz e segura.

AppMasterO .io, uma poderosa ferramenta sem código para criar aplicativos back-end, Web e móveis, oferece suporte à integração com o Istio e o Linkerd. Isto permite-lhe escolher a malha de serviço que melhor se alinha com os requisitos e preferências do seu projeto. Com o AppMaster.io, a instalação e a configuração da malha de serviço são simplificadas e eficientes.

Além disso, o código-fonte gerado automaticamente pela subscrição Enterprise do AppMaster.io garante que as suas aplicações são compatíveis com a solução de rede de serviços escolhida. Com um service mesh e os recursos de desenvolvimento rápido de aplicativos do AppMaster.io, é possível criar e implantar aplicativos de microsserviços complexos com facilidade, desempenho aprimorado e recursos de segurança avançados.

Embora o Istio e o Linkerd ofereçam recursos e vantagens poderosos, a escolha do service mesh certo depende das necessidades e dos objetivos específicos do seu projeto. A integração da malha de serviço preferida com o AppMaster.io permite criar aplicativos escalonáveis, seguros e de alto desempenho adaptados aos seus requisitos.

Benefícios de usar um service mesh no seu projeto

A incorporação de um service mesh no seu projeto tem várias vantagens que podem melhorar o desempenho geral, a fiabilidade e a segurança das suas aplicações baseadas em microsserviços. Abaixo estão alguns dos principais benefícios do uso de um service mesh:

Gerenciamento de tráfego aprimorado

As malhas de serviço fornecem recursos sofisticados de gerenciamento de tráfego, como roteamento inteligente, balanceamento de carga e funcionalidade de interrupção de circuito. Estas funcionalidades permitem-lhe controlar o fluxo de comunicação entre os seus microsserviços de forma mais eficiente, ajudando-o a obter um melhor desempenho e resiliência em todo o seu sistema.

Segurança aprimorada

Um service mesh pode melhorar significativamente a segurança da sua arquitetura de microsserviços. Ao oferecer recursos como TLS mútuo, gerenciamento de certificados e criptografia automática, service meshes como Istio e Linkerd podem proteger os canais de comunicação entre seus serviços, protegendo dados confidenciais de possíveis violações e acesso não autorizado.

Maior observabilidade e monitoramento

Com uma rede de serviços implementada, pode obter informações valiosas sobre o desempenho e a integridade do seu sistema. Recursos como rastreamento distribuído, registro e coleta de métricas permitem monitorar seus microsserviços de forma eficiente, ajudando a identificar e resolver possíveis problemas antes que eles se tornem críticos.

Implantação e dimensionamento simplificados

As malhas de serviço podem simplificar o processo de implantação e dimensionamento, abstraindo a complexidade dessas tarefas. Por exemplo, a funcionalidade de implementação canário no Istio facilita a implementação gradual de novas versões dos seus serviços, garantindo uma interrupção mínima para os seus utilizadores. A integração com estruturas de orquestração de contêineres, como o Kubernetes, facilita ainda mais o processo de dimensionamento, permitindo que você gerencie sua infraestrutura em crescimento sem esforço.

Desacoplamento do desenvolvimento e das operações

As malhas de serviço promovem a dissociação do desenvolvimento e das operações, permitindo que as equipas de desenvolvimento e de operações trabalhem de forma mais independente. Ao gerir a camada de infraestrutura separadamente do código da aplicação, as suas equipas podem concentrar-se nas suas áreas de especialização específicas, melhorando o processo de desenvolvimento geral e reduzindo a necessidade de coordenação multifuncional.

Aplicação de políticas e conformidade

Pode definir e aplicar políticas de forma consistente nos seus microsserviços através de um service mesh, garantindo que a sua aplicação cumpre normas e requisitos específicos. Isto pode ajudá-lo a manter a conformidade e a minimizar potenciais riscos de segurança em todo o seu sistema.

Escolhendo o Service Mesh certo para suas necessidades

A escolha do service mesh certo para o seu projeto depende de vários factores, incluindo a complexidade da sua aplicação, as funcionalidades desejadas e a importância do desempenho e da facilidade de utilização. Aqui estão algumas considerações importantes para ajudá-lo a escolher entre o Istio e o Linkerd:

Conjunto de recursos

Considere a variedade de recursos que cada malha de serviço oferece e determine quais opções são mais relevantes para o seu projeto. O Istio fornece um conjunto de recursos mais extenso, incluindo recursos avançados de gerenciamento de tráfego, segurança e aplicação de políticas. O Linkerd, por outro lado, é mais leve e se concentra na simplicidade, oferecendo um conjunto simplificado de recursos adequados para projetos de menor escala ou para aqueles que se concentram no desempenho.

Facilidade de uso e implantação

Analise a facilidade com que você pode configurar e gerenciar cada malha de serviço. Embora o Istio ofereça muitas opções de personalização e recursos avançados, a implantação e o gerenciamento podem ser mais complexos. Por outro lado, o Linkerd é conhecido por sua natureza mais amigável e pelo processo de instalação simples, o que o torna uma opção atraente para projetos que priorizam a facilidade de uso.

Desempenho e escalabilidade

Avalie o desempenho e a escalabilidade de cada malha de serviço, considerando os requisitos específicos da sua aplicação. Em geral, o Linkerd é considerado mais leve e mais rápido que o Istio, o que pode ser um fator importante para projetos com restrições rígidas de desempenho e recursos. No entanto, para aqueles que buscam recursos mais extensos e personalização, a complexidade adicional e o uso de recursos do Istio podem ser justificados.

Integração e compatibilidade com o ecossistema

Considere como cada malha de serviço se integra à sua pilha de tecnologia existente. O Istio e o Linkerd podem trabalhar com plataformas populares de orquestração de contêineres, como o Kubernetes, tornando-os adequados para implantações generalizadas. No entanto, sua compatibilidade com ferramentas específicas, bibliotecas e outras tecnologias pode variar, portanto, é essencial garantir que a malha de serviço escolhida se alinhe ao ecossistema geral do projeto.

Suporte da comunidade e documentação

Por fim, avalie o nível de suporte da comunidade e a documentação disponível para cada service mesh. O Istio e o Linkerd têm comunidades de código aberto ativas e recursos substanciais de documentação para ajudá-lo no processo de configuração e gerenciamento. No entanto, você pode achar que os recursos da comunidade ou a experiência do usuário para uma malha se alinham melhor com as necessidades e preferências da sua equipe.

Em conclusão, a escolha entre o Istio e o Linkerd depende muito dos requisitos e das prioridades específicas do seu projeto. Ao considerar os fatores discutidos acima e avaliar cada service mesh com base em suas necessidades exclusivas, você pode tomar uma decisão informada e aprimorar sua arquitetura de microsserviços de acordo.