高性能与成本效益兼备：Flomesh 服务网格 FSM 数据平面性能基准测试

Flomesh Service Mesh（FSM）旨在提供服务网格功能、注重高性能和低资源消耗。这使得资源受限的边缘环境能够利用类似云的服务网格功能。

在本次测试中，我们对 FSM（v1.1.4） 和 Istio（v1.19.3） 进行了基准测试。主要关注在使用两种不同网格时的服务延迟分布，以及数据平面的资源开销。

FSM 使用 Pipy 作为数据平面，而 Istio 则使用 Envoy。

测试前，重要的是要注意，我们的重点是比较它们之间的延迟和资源消耗，而不是极限性能。

测试环境

基准测试在运行于 Azure Cloud VM 的 Kubernetes 集群中进行。该集群包括 2 个Standard_D8_v3节点。FSM 和 Istio 均配置为宽松流量模式和 mTLS，其他设置均为默认。

• Kubernetes：K3s v1.24.17+k3s1
• 操作系统：Ubuntu 20.04
• 节点：8 核 32G 内存 * 2
• Sidecar：1 核 512Mi 内存

测试工具位于 此仓库 的 fsm 分支，该仓库从 istio/tools 分叉而来。

测试流程

测试流程记录在 此文件 中。

测试工具中有两个应用程序：fortioclient 和 fortioserver。负载是由 kubectl exec 触发 fortioclient 生成的。

对于两个网格，都进行了基线（无 sidecar）和双边车（两个 sidecar）模式的测试。负载生成设置为在 QPS 1000 下的 2、4、8、16、32、64 并发。您可以查看 FSM 和 Istio 的基准配置。

还有一个重要方面是将 请求和限制资源 设置为 1000m 和 512Mi。

延迟

图示：xxx_baseline 表示服务直接访问，不通过 sidecar；xxx_both 表示客户端和服务端都有 sidecar。

X 轴表示并发数；Y 轴表示延迟，单位是毫秒，数值越小越好。

P50

P90

P99

P999

资源消耗

在 CPU 和内存占用图中，X 轴表示并发数；CPU 图的 Y 轴单位毫秒数，内存图的 Y 轴为 Mi，二者都是越低越好。

客户端 sidecar CPU

服务器端 sidecar CPU

客户端 sidecar 内存

服务器端 sidecar 内存

总结

此次，我们对 FSM 和 Istio 数据平面在限制 sidecar 资源下进行了基准测试。

• 延迟：FSM 的 Pipy sidecar 代理的延迟低于 Istio 的 Envoy，特别是在高并发情况下。
• 资源消耗：仅有 2 个服务时，FSM 的 Pipy 比 Istio 的 Envoy 消耗更少的资源。

从结果来看，FSM 能够在低资源使用下仍保持高性能，更有效地利用资源。因此，FSM 特别适用于资源受限和大规模场景，有效降低成本。这些优势得益于 Pipy 的低资源消耗、高性能特性。

当然，FSM 除了适用于云计算场景，也适用于边缘计算场景。