1.2. Red Hat OpenShift Service Mesh について


Red Hat OpenShift Service Mesh は、サービスメッシュにおいてネットワーク化されたマイクロサービス全体の動作に関する洞察と運用管理のためのプラットフォームを提供します。Red Hat OpenShift Service Mesh では、OpenShift Container Platform 環境でマイクロサービスの接続、保護、監視を行うことができます。

1.2.1. サービスメッシュについて

サービスメッシュは、分散したマイクロサービスアーキテクチャーの複数のアプリケーションを構成するマイクロサービスのネットワークであり、マイクロサービス間の対話を可能にします。サービスメッシュのサイズとおよび複雑性が増大すると、これを把握し、管理することがより困難になる可能性があります。

オープンソースの Istio プロジェクトをベースとする Red Hat OpenShift Service Mesh は、サービスコードに変更を加えずに、既存の分散したアプリケーションに透過的な層を追加します。Red Hat OpenShift Service Mesh サポートは、特別なサイドカープロキシーをマイクロサービス間のネットワーク通信をすべてインターセプトするメッシュ内の関連サービスにデプロイすることで、サービスに追加できます。コントロールプレーンの機能を使用してサービスメッシュを設定し、管理します。

Red Hat OpenShift Service Mesh により、以下を提供するデプロイされたサービスのネットワークを簡単に作成できます。

  • 検出
  • 負荷分散
  • サービス間の認証
  • 障害回復
  • メトリクス
  • モニタリング

Red Hat OpenShift Service Mesh は、以下を含むより複雑な運用機能も提供します。

  • A/B テスト
  • カナリアリリース
  • レート制限
  • アクセス制御
  • エンドツーエンド認証

1.2.2. Red Hat OpenShift Service Mesh アーキテクチャー

Red Hat OpenShift Service Mesh は、データプレーンとコントロールプレーンに論理的に分割されます。

データプレーン は、サイドカーコンテナーとしてデプロイされたインテリジェントプロキシーのセットです。これらのプロキシーは、サービスメッシュ内のマイクロサービス間の受信および送信ネットワーク通信をすべてインターセプトし、制御します。サイドカープロキシーは、Mixer、汎用ポリシーおよび Telemetry ハブとも通信します。

  • Envoy プロキシー は、サービスメッシュ内の全サービスの受信トラフィックおよび送信トラフィックをすべてインターセプトします。Envoy は、同じ Pod の関連するサービスに対してサイドカーコンテナーとしてデプロイされます。

コントロールプレーン は、プロキシーがトラフィックをルーティングするように管理および設定し、Mixer がポリシーを適用し、Telemetry を収集するように設定します。

  • Mixer は、アクセス制御と使用ポリシー (認可、レート制限、クォータ、認証、および要求トレースなど) を適用し、Envoy プロキシーやその他のサービスから Telemetry データを収集します。
  • Pilot はランタイム時にプロキシーを設定します。Pilot は、Envoy サイドカーコンテナーのサービス検出、インテリジェントルーティング (例: A/B テストまたはカナリアデプロイメント) のトラフィック管理機能、および回復性 (タイムアウト、再試行、サーキットブレーカー) を提供します。
  • Citadel は証明書を発行し、ローテーションします。Citadel は、組み込み型のアイデンティティーおよび認証情報の管理機能を使用して、強力なサービス間認証およびエンドユーザー認証を提供します。Citadel を使用して、サービスメッシュで暗号化されていないトラフィックをアップグレードできます。Operator は、Citadel を使用して、ネットワーク制御ではなく、サービスアイデンティティーに基づいてポリシーを適用することができます。
  • Galley は、サービスメッシュ設定を取り込み、その後設定を検証し、処理し、配布します。Galley は、他のサービスメッシュコンポーネントが OpenShift Container Platform からユーザー設定の詳細を取得できないようにします。

Red Hat OpenShift Service Mesh は、istio-operator を使用してコントロールプレーンのインストールも管理します。Operator は、OpenShift クラスターで共通アクティビティーを実装し、自動化できるソフトウェアの構成要素です。これはコントローラーとして動作し、クラスター内の必要なオブジェクトの状態を設定したり、変更したりできます。

1.2.3. Istio と Red Hat OpenShift Service Mesh の相違点

Red Hat OpenShift Service Mesh のインストールは、多くの点で Istio のインストールとは異なります。Red Hat OpenShift Service Mesh への変更は、問題の解決、追加機能の提供、OpenShift へのデプロイ時の差異の処理を実行するために必要になることがあります。

1.2.3.1. コマンドラインツール

Red Hat OpenShift Service Mesh のコマンドラインツールは oc です。  Red Hat OpenShift Service Mesh は、istioctl をサポートしません。

1.2.3.2. 自動的な挿入

アップストリームの Istio コミュニティーインストールは、ラベル付けしたプロジェクト内の Pod にサイドカーコンテナーを自動的に挿入します。

Red Hat OpenShift Service Mesh は、サイドカーコンテナーをあらゆる Pod に自動的に挿入することはなく、プロジェクトにラベルを付けることなくアノテーションを使用して挿入をオプトインする必要があります。この方法で必要となる権限は少なく、ビルダー Pod などの他の OpenShift 機能と競合しません。自動挿入を有効にするには、「サイドカーの自動挿入」セクションで説明されているように sidecar.istio.io/inject アノテーションを指定します。

1.2.3.3. Istio ロールベースアクセス制御機能

Istio ロールベースアクセス制御機能 (RBAC) は、サービスへのアクセスを制御するために使用できるメカニズムを提供します。ユーザー名やプロパティーのセットを指定してサブジェクトを特定し、それに応じてアクセス制御を適用することができます。

アップストリームの Istio コミュニティーインストールには、ヘッダーの完全一致の実行、ヘッダーのワイルドカードの一致の実行、または特定のプレフィックスまたはサフィックスを含むヘッダーの有無をチェックするオプションが含まれます。

Red Hat OpenShift Service Mesh は、正規表現を使用して要求ヘッダーと一致させる機能を拡張します。request.regex.headers のプロパティーキーを正規表現で指定します。

アップストリーム Istio コミュニティーの要求ヘッダーのマッチング例

apiVersion: "rbac.istio.io/v1alpha1"
kind: ServiceRoleBinding
metadata:
  name: httpbin-client-binding
  namespace: httpbin
spec:
  subjects:
  - user: "cluster.local/ns/istio-system/sa/istio-ingressgateway-service-account"
    properties:
      request.headers[<header>]: "value"

Red Hat OpenShift Service Mesh の正規表現による要求ヘッダーのマッチング

apiVersion: "rbac.istio.io/v1alpha1"
kind: ServiceRoleBinding
metadata:
  name: httpbin-client-binding
  namespace: httpbin
spec:
  subjects:
  - user: "cluster.local/ns/istio-system/sa/istio-ingressgateway-service-account"
    properties:
      request.regex.headers[<header>]: "<regular expression>"

1.2.3.4. OpenSSL

Red Hat OpenShift Service Mesh では、BoringSSL を OpenSSL に置き換えます。OpenSSL は、Secure Sockets Layer (SSL) プロトコルおよび Transport Layer Security (TLS) プロトコルのオープンソース実装を含むソフトウェアライブラリーです。Red Hat OpenShift Service Mesh Proxy バイナリーは、基礎となる Red Hat Enterprise Linux オペレーティングシステムから OpenSSL ライブラリー (libssl および libcrypto) を動的にリンクします。

1.2.3.5. コンポーネントの変更

  • すべてのリソースに maistra-version ラベルが追加されました。
  • すべての Ingress リソースが OpenShift ルートリソースに変換されました。
  • Grafana、トレース (Jaeger)、および Kiali はデフォルトで有効にされ、OpenShift ルート経由で公開されます。
  • すべてのテンプレートから Godebug が削除されました。
  • istio-multi ServiceAccount および ClusterRoleBinding が削除されました。また、istio-reader ClusterRole も削除されました。

1.2.3.6. Envoy、シークレット検出サービス、および証明書

  • Red Hat OpenShift Service Mesh は、QUIC ベースのサービスをサポートしません。
  • Istio の Secret Discovery Service (SDS) 機能を使用した TLS 証明書のデプロイメントは、現在 Red Hat OpenShift Service Mesh ではサポートされていません。Istio 実装は、hostPath マウントを使用する nodeagent コンテナーに依存します。

1.2.3.7. Istio Container Network Interface (CNI) プラグイン

Red Hat OpenShift Service Mesh には CNI プラグインが含まれ、アプリケーション Pod ネットワーキングを設定する代替の方法が提供されます。CNI プラグインは init-container ネットワーク設定を置き換えます。これにより、昇格した権限でサービスアカウントおよびプロジェクトに SCC (Security Context Constraints) へのアクセスを付与する必要がなくなります。

1.2.3.8. Istio ゲートウェイのルート

Istio ゲートウェイの OpenShift ルートは、Red Hat OpenShift Service Mesh で自動的に管理されます。Istio ゲートウェイがサービスメッシュ内で作成され、更新され、削除されるたびに、OpenShift ルートが作成され、更新され、削除されます。

Istio OpenShift Routing (IOR) と呼ばれる Red Hat OpenShift Service Mesh コントロールプレーンコンポーネントは、ゲートウェイルートを同期させます。詳細は、「自動ルート作成」のセクションを参照してください。

1.2.3.8.1. catch-all ドメイン

catch-all ドメイン ("*") はサポートされません。ゲートウェイ定義で catch-all ドメインが見つかった場合、Red Hat OpenShift Service Mesh はルートを 作成します が、デフォルトのホスト名を作成するには OpenShift に依存します。つまり、新たに作成されたルートは、catch all ("*") ルート ではなく、代わりに <route-name>[-<project>].<suffix> 形式のホスト名を持ちます。デフォルトのホスト名の仕組みや、クラスター管理者がカスタマイズできる仕組みについての詳細は、OpenShift ドキュメントを参照してください。

1.2.3.8.2. サブドメイン

サブドメイン (e.g.: "*.domain.com") はサポートされます。ただし、この機能は OpenShift ではデフォルトで有効化されていません。つまり、Red Hat OpenShift Service Mesh はサブドメインを持つルートを 作成します が、これは OpenShift が有効にするように設定されている場合にのみ有効になります。

1.2.3.8.3. トランスポート層セキュリティー

トランスポート層セキュリティー (TLS) がサポートされます。ゲートウェイに tls セクションが含まれる場合、OpenShift ルートは TLS をサポートするように設定されます。

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