Lưới dịch vụ là gì?

Trong kiến trúc ứng dụng hiện đại, bạn có thể xây dựng các ứng dụng dưới dạng một tập hợp các vi dịch vụ nhỏ, có thể triển khai độc lập. Các đội ngũ khác nhau có thể xây dựng các vi dịch vụ riêng lẻ và chọn ngôn ngữ và công cụ mã hóa của họ. Tuy nhiên, các vi dịch vụ phải giao tiếp để mã ứng dụng hoạt động chính xác.

Hiệu năng ứng dụng phụ thuộc vào tốc độ và khả năng phục hồi của quá trình giao tiếp giữa các dịch vụ. Các nhà phát triển phải giám sát và tối ưu hóa ứng dụng trên các dịch vụ, nhưng do tính chất phân tán của hệ thống, rất khó để đạt được khả năng hiển thị. Khi các ứng dụng điều chỉnh quy mô, việc quản lý giao tiếp thậm chí còn trở nên phức tạp hơn.

Tiếp theo, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết hai yếu tố thúc đẩy đối với áp dụng lưới dịch vụ.

Tìm hiểu về vi dịch vụ »

Khả năng quan sát cấp dịch vụ

Khi có nhiều khối lượng công việc và dịch vụ được triển khai hơn, các nhà phát triển cảm thấy khó khăn để hiểu cách mọi thứ hoạt động cùng nhau. Ví dụ: đội ngũ dịch vụ muốn biết các thành phần phụ thuộc hạ nguồn và thượng nguồn của mình là gì. Họ muốn hiển thị rõ hơn cách các dịch vụ và khối lượng công việc giao tiếp ở lớp ứng dụng.

Kiểm soát cấp dịch vụ

Các quản trị viên muốn kiểm soát những dịch vụ nào giao tiếp với nhau và những hành động mà chúng thực hiện. Họ muốn kiểm soát và quản trị hành vi, chính sách và tương tác của các dịch vụ trong kiến trúc vi dịch vụ một cách chi tiết. Thực thi các chính sách bảo mật là điều cần thiết để tuân thủ quy định.

Lưới dịch vụ loại bỏ logic có chức năng quản lý giao tiếp giữa các dịch vụ khỏi các dịch vụ riêng lẻ, đồng thời giản lược giao tiếp với lớp cơ sở hạ tầng của riêng nó. Lưới dịch vụ sử dụng một số proxy mạng để định tuyến và theo dõi giao tiếp giữa các dịch vụ.

Proxy hoạt động như một cổng trung gian giữa mạng của tổ chức và vi dịch vụ. Tất cả lưu lượng truy cập đến và đi từ dịch vụ được định tuyến qua máy chủ proxy. Các proxy riêng lẻ đôi khi còn được gọi là sidecar, bởi vì chúng chạy riêng biệt nhưng có logic bên cạnh mỗi dịch vụ. Các proxy kết hợp với nhau tạo thành lớp lưới dịch vụ. 

Có hai thành phần chính trong kiến trúc lưới dịch vụ — mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu.

Mặt phẳng dữ liệu

Mặt phẳng dữ liệu là thành phần xử lý dữ liệu của lưới dịch vụ. Mặt phẳng dữ liệu bao gồm tất cả các proxy sidecar và chức năng của chúng. Khi một dịch vụ muốn giao tiếp với một dịch vụ khác, proxy sidecar sẽ thực hiện các hành động sau:

1. Sidecar chặn yêu cầu
2. Sidecar đóng gói yêu cầu trong một kết nối mạng riêng biệt
3. Sidecar thiết lập một kênh bảo mật và được mã hóa giữa proxy nguồn và đích

Các proxy sidecar xử lý truyền thông điệp cấp thấp giữa các dịch vụ. Chúng cũng triển khai các tính năng như ngắt mạch và thử lại yêu cầu, để tăng cường khả năng phục hồi và ngăn chặn tình trạng suy giảm dịch vụ. Chức năng lưới dịch vụ — như cân bằng tải, khám phá dịch vụ và định tuyến lưu lượng truy cập — được triển khai trong mặt phẳng dữ liệu.

Mặt phẳng điều khiển

Mặt phẳng điều khiển hoạt động như lớp quản lý và cấu hình trung tâm của lưới dịch vụ.

Với mặt phẳng điều khiển, quản trị viên có thể xác định và cấu hình các dịch vụ trong lưới. Ví dụ: họ có thể chỉ định các tham số như điểm cuối dịch vụ, quy tắc định tuyến, chính sách cân bằng tải và cài đặt bảo mật. Khi cấu hình được xác định, mặt phẳng điều khiển sẽ phân phối thông tin cần thiết đến mặt phẳng dữ liệu của lưới dịch vụ.

Các proxy sử dụng thông tin cấu hình để quyết định cách xử lý các yêu cầu đến. Các proxy này cũng có thể nhận được các thay đổi cấu hình và điều chỉnh hành vi một cách linh hoạt. Bạn có thể thực hiện các thay đổi theo thời gian thực đối với cấu hình lưới dịch vụ mà không cần khởi động lại hoặc làm gián đoạn dịch vụ.

Quy trình triển khai lưới dịch vụ thường bao gồm các khả năng sau trong mặt phẳng điều khiển:

• Đăng ký dịch vụ, cho phép theo dõi tất cả các dịch vụ trong lưới
• Tự động khám phá các dịch vụ mới và loại bỏ các dịch vụ không hoạt động
• Thu thập và tổng hợp dữ liệu đo từ xa như chỉ số, bản ghi và thông tin truy dấu phân tán

Dưới đây là một số thách thức phổ biến của lưới dịch vụ liên quan đến các nền tảng nguồn mở như Istio, Linkerd và Consul.

Độ phức tạp

Lưới dịch vụ đưa vào các thành phần cơ sở hạ tầng, yêu cầu cấu hình và cân nhắc triển khai bổ sung. Lưới dịch vụ sẽ khó học, đòi hỏi các nhà phát triển và người vận hành phải có chuyên môn trong việc ứng dụng triển khai lưới dịch vụ cụ thể. Việc đào tạo các đội ngũ tiêu tốn thời gian và nguồn lực. Một tổ chức phải đảm bảo các đội ngũ có kiến thức cần thiết để hiểu được sự phức tạp của kiến trúc lưới dịch vụ và cấu hình lưới dịch vụ một cách hiệu quả.

Chi phí vận hành

Lưới dịch vụ phát sinh chi phí bổ sung để triển khai, quản lý và giám sát các proxy mặt phẳng dữ liệu và các thành phần của mặt phẳng điều khiển. Ví dụ: bạn phải thực hiện những việc sau:

• Đảm bảo độ sẵn sàng cao và khả năng điều chỉnh quy mô linh hoạt của cơ sở hạ tầng lưới dịch vụ
• Theo dõi tình trạng và hiệu năng của các proxy
• Xử lý việc nâng cấp và các vấn đề về tương thích

Bạn cần phải thiết kế và cấu hình lưới dịch vụ một cách cẩn thận nhằm giảm thiểu mọi tác động về hiệu năng lên hệ thống tổng thể.

Thách thức về tích hợp

Lưới dịch vụ phải tích hợp liền mạch với cơ sở hạ tầng hiện có để thực hiện các chức năng cần thiết. Điều này bao gồm các nền tảng điều phối bộ chứa, giải pháp kết nối mạng và các công cụ khác trong ngăn xếp công nghệ.

Việc đảm bảo khả năng tương thích và tích hợp trơn tru với các thành phần khác trong các môi trường phức tạp và đa dạng có thể là một thách thức. Bạn cần thực hiện lập kế hoạch và kiểm thử liên tục để thay đổi API, định dạng cấu hình và các thành phần phụ thuộc. Bạn cũng phải thực hiện việc tương tự nếu cần nâng cấp lên các phiên bản mới tại bất kỳ vị trí nào trong ngăn xếp.