Envoy 基础教程学习笔记

​​Envoy 基础教程 - Tetrate Academy​​

1、HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3 演变

• HTTP/1.1使用 TCP 长连接的方式改善了 HTTP/1.0 短连接造成的性能开销。
• ​HTTP/1.1请求 / 响应头部（Header）未经压缩就发送，首部信息越多延迟越大。只能压缩 ​​Body​​ 的部分
• ​HTTP/2 协议是基于 HTTPS 的，会压缩头（Header： ​​HPACK​​ 算法）如果你同时发出多个请求，他们的头是一样的或是相似的，那么，协议会帮你消除重复的部分。HTTP/2 不再像 HTTP/1.1 里的纯文本形式的报文，而是全面采用了二进制格式，头信息和数据体都是二进制，并且统称为帧（frame）：头信息帧和数据帧，增加了数据传输的效率。
• ​HTTP/2 多个请求复用一个TCP连接，一旦发生丢包，就会阻塞住所有的 HTTP 请求。所以 HTTP/3 把 HTTP 下层的 TCP 协议改成了 UDP（基于 UDP 的 QUIC 协议 可以实现类似 TCP 的可靠性传输）

​2、Envoy 是一个 L3/L4 网络代理，根据 IP 地址和 TCP 或 UDP 端口进行决策。它具有一个可插拔的过滤器链，可以编写你的过滤器来执行不同的 TCP/UDP 任务。过滤器链（Filter Chain） 的想法借鉴了 Linux shell，即一个操作的输出被输送到另一个操作中。例如：

ls -l | grep "Envoy*.cc" | wc -l

Envoy 可以通过堆叠所需的过滤器来构建逻辑和行为，形成一个过滤器链。

Envoy 支持一个额外的 HTTP L7 过滤器层。我们可以在 HTTP 连接管理子系统中插入 HTTP 过滤器，执行不同的任务，如缓冲、速率限制、路由 / 转发等。

3、Envoy 支持作为 gRPC 请求和响应的路由和负载均衡底层所需的所有 HTTP/2 功能。

gRPC 是一个开源的远程过程调用（RPC）系统，它使用 HTTP/2 进行传输，并将协议缓冲区作为接口描述语言（IDL），它提供的功能包括认证、双向流和流量控制、阻塞 / 非阻塞绑定，以及取消和超时。

4、Envoy 的特点使其非常适合作为边缘代理运行。这些功能包括 TLS 终端、HTTP/1.1、HTTP/2 和 HTTP/3 支持，以及 HTTP L7 路由。

5、请求流：listeners---routes----clusters----endpoints

5.1、Envoy 暴露的监听器listeners是命名的网络位置，可以是一个 IP 地址和一个端口( ​监听​​0.0.0.0:10000​​)，也可以是一个 Unix 域套接字路径。Envoy 通过监听器接收连接和请求。

​构件（路由routes），需要创建一个或多个网络过滤器链（​​​filter_chains​​​​），Envoy 定义了三类过滤器：监听器过滤器、网络过滤器和 HTTP 过滤器。监听器过滤器在收到数据包后立即启动，通常对数据包的头信息进行操作。监听器过滤器包括代理监听器过滤器（提取 PROXY 协议头），或 TLS 检查器监听器过滤器（检查流量是否为 TLS，如果是，则从 TLS 握手中提取数据）。根据传入的请求或连接属性选择不同的过滤器链。

​一个特殊的、内置的网络过滤器被称为 HTTP 连接管理器过滤器（HTTP Connection Manager Filter）或 HCM。HCM 过滤器能够将原始字节转换为 HTTP 级别的消息。它可以处理访问日志，生成请求 ID，操作头信息，管理路由表，并收集统计数据。Envoy 也支持在 HCM 过滤器中定义多个 HTTP 级过滤器。

​HTTP 过滤器链中的最后一个过滤器必须是路由器过滤器（​​​envoy.filters.HTTP.router​​​，在 HCM 过滤器的 ​​route_config​​ 字段下定义路由配置）。路由器过滤器负责执行路由任务。这最终把我们带到了第二个构件 —— 路由。​

5.2、routes：路由配置route_config中的顶级元素是虚拟主机virtual_hosts。每个虚拟主机都有一个名字，在发布统计数据时使用（不用于路由），还有一组被路由到它的域domains。在大多数情况下，从配置中直接发送响应direct_response是一个很好的功能，但我们会有一组端点或主机，我们将流量路由到这些端点或主机。在 Envoy 中做到这一点的方法是通过定义集群clusters。使用 ​​​​routes​​​​ 字段并指定集群​​cluster​​名称。

filter_chains:
 - filters:
   - name: envoy.filters.network.http_connection_manager
     typed_config:
       http_filters:
       - name: envoy.filters.http.router
       route_config:
         name: my_first_route
         virtual_hosts:
         - name: direct_response_service
           domains: ["*"]
           routes:
           - match:
               prefix: "/"
--->         route:
               cluster: hello_world_service

5.3、clusters集群的定义与监听器的定义在同一级别，使用 ​​clusters​​​ 字段。我们在路由配置中引用集群时，以及在导出统计数据时，都会使用集群。该名称在所有集群中必须是唯一的。在 ​​load_assignment​​ 字段下，我们可以定义要进行负载均衡的端点列表，以及负载均衡策略设置。

*：基于地域性的（locality），通常用于定义故障转移架构。这种层次结构允许我们定义地理上比较接近的 "首选" 端点，以及在 "首选" 端点变得不健康的情况下应该使用的 "备份" 端点。

5.4、​​endpoints​​ 字段定义了一组属于特定地域的端点。和监听器的地址一样，端点地址可以是一个套接字地址（socket_address：127.0.0.1:8000），也可以是一个 Unix 域套接字。