Easegress

Easegress

Easegress 简介

Easegress是一个云原生流量协调系统，具有以下特性：

高可用性： 内置 Raft 共识和选举算法，提供 99.99% 的可用性。
流量编排： 支持多种流量过滤器，轻松编排流量处理流程（Pipeline）。
高性能： 基础功能采用轻量级方法实现，性能优异。
可观察性： 周期性报告多种统计数据，系统状态尽在掌握。
可扩展性： 良好的 API 设计，不必知道底层细节，也能自己开发过滤器和控制器。
集成性： 接口简单，易于与其他系统集成，如: Kubernetes Ingress Controller、EaseMesh 边车、工作流等。

下面是其架构图：

功能

服务管理
- 支持多种协议
  - HTTP/1.1
  - HTTP/2
  - HTTP/3(QUIC)
  - MQTT
- 路由规则：精确路径、路径前缀、路径的正则表达式、方法、标头。
- 弹性和容错。
  - 断路器：暂时阻止可能的故障。
  - 速率限制：限制请求的速率。
  - 重试：重试失败的请求。
  - 时间限制：限制请求的执行时间。
- 部署管理
  - 蓝绿部署：一次性切换流量。
  - 金丝雀部署：按着色编排流量。
- API管理
  - API聚合：聚合多个API的结果。
  - API编排：编排API的处理流程。
- 安全
  - IP过滤：限制对IP地址/地址段的访问。
  - 静态HTTPS：静态证书文件。
  - API签名：支持 HMAC 验证。
  - JWT验证：验证 JWT Token。
  - OAuth2：验证 OAuth/2 请求。
  - Let's Encrypt: 自动管理证书文件。
- 管道过滤机制。
  - 责任链模式：编排过滤器链。
  - 过滤器管理：轻松开发新过滤器。
- 服务网格
  - 网格主控：是管理网格服务生命周期的控制平面。
  - 边车：是数据平面，作为端点进行流量拦截和路由。
  - 网格入口控制器：是针对网格的入口控制器，将外部流量路由到网格服务。
    
    注意，EaseMesh使用了此功能。
- 第三方的集成
  - FaaS：与 ServerLess 平台 Knative 集成。
  - 服务发现：与 Eureka、Consul、Etcd 和 Zookeeper 集成。
  - 入口控制器：与 Kubernetes 集成，作为入口控制器。
扩展性
- WebAssembly：执行用户开发的 WebAssembly 代码。
高性能和可用性
- 改编：使用过滤器改编请求和应答。
- 验证：标头验证、OAuth2、JWT 和 HMAC 验证。
- 负载平衡：轮询、随机、加权随机、IP哈希、标头哈希。
- 缓存：缓存后端服务的应答，减少对后端服务的请求量。
- 压缩：减少应答数据的体积。
- 热更新：线上更新 Easegress 的配置和二进制文件，服务不中断。
操作
- 易于集成：命令行(egctl)、MegaEase Portal，以及 HTTP 客户端，如 curl、postman 等。
- 分布式跟踪
  - 内置 Open Zipkin
  - Open Tracing，提供厂商中立的 API。
- 可观察性
  - 节点：角色（primary、secondary）、是不是Leader，健康状态、最后一次心跳时间，等等。
  - 多维度的服务器和后端流量数据
    - 吞吐量：请求数、TPS/m1、m5、m15 和错误百分比等。
    - 延迟：p25、p50、p75、p95、p98、p99、p999。
    - 数据大小：请求和响应大小。
    - 状态代码：HTTP状态代码。
    - TopN：按 API 聚合并排序（仅服务器维度）。

用户案例

下面的例子展示了如何在不同场景下使用 Easegress。

API 聚合 - 将多个 API 聚合为一个。
Easegress 集群化部署 - Easegress 如何进行集群化多点部署。
分布式调用链 - 如何使用 Zipkin 进行 APM 追踪。
函数即服务 FaaS - 支持 Knative FaaS 集成。
高并发秒杀 - 如何使用 Easegress 进行高并发的秒杀活动。
Kubernetes入口控制器 - 如何作为入口控制器与 Kubernetes 集成。
负载均衡 - 各种负载均衡策略。
MQTT代理 - 支持 Kafka 作为后端的 MQTT 代理
高性能 - 性能优化，压缩、缓存等。
管道编排 - 如何编排 HTTP 过滤器来处理请求和应答。
弹力和容错设计 - 断路器、速率限制、重试、时间限制等（移植自Java resilience4j
安全 - 如何通过标头、JWT、HMAC、OAuth2 等进行认证。
服务网关 - 使用 Zookeeper、Eureka、Consul、Nacos 等进行服务注册。
WebAssembly - 使用 AssemblyScript 来扩展 Easegress。
WebSocket - Easegress 的 WebSocket 代理。
工作流 - 将若干 API 进行组合，定制为工作流。

完整的列表请参见 Cookbook。

入门

Easegress 的基本用法是做为后端服务器的代理。下面分步说明相关基本概念和操作方法。

安装 Easegress

我们可以从发布页下载 Easegress 的最新或历史版本。下面的 Shell 命令会做如下的事：

下载并解压最新版的 Easegress 到 ./easegress 目录下
安装 Systemd 服务，并启动 easegress

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/megaease/easegress/main/scripts/install.sh)"

或者，也可以通过源码安装：

git clone https://github.com/megaease/easegress && cd easegress
make

注意事项：

我们需要 Go 1.17 以上版本的编译器

如果需要支持 WebAssembly 的版本，你需要运行 make wasm

然后把二进制所在目录添加到 PATH 中，并启动服务：

$ export PATH=${PATH}:$(pwd)/bin/
$ easegress-server
2021-11-26T16:10:08.419+08:00	INFO	cluster/config.go:172	etcd config: init-cluster:eg-default-name=http://localhost:2380 cluster-state:new force-new-cluster:false
2021-11-26T16:10:09.515+08:00	INFO	cluster/cluster.go:400	client connect with endpoints: [http://localhost:2380]
2021-11-26T16:10:09.516+08:00	INFO	cluster/cluster.go:413	client is ready
2021-11-26T16:10:09.608+08:00	INFO	cluster/cluster.go:692	server is ready
2021-11-26T16:10:09.649+08:00	INFO	cluster/cluster.go:546	lease is ready (grant new one: b6a7d5b4b68ff07)
2021-11-26T16:10:09.649+08:00	INFO	cluster/cluster.go:219	cluster is ready
2021-11-26T16:10:09.669+08:00	INFO	supervisor/supervisor.go:137	create TrafficController
2021-11-26T16:10:09.67+08:00	INFO	supervisor/supervisor.go:137	create RawConfigTrafficController
2021-11-26T16:10:09.67+08:00	INFO	supervisor/supervisor.go:137	create ServiceRegistry
2021-11-26T16:10:09.671+08:00	INFO	supervisor/supervisor.go:137	create StatusSyncController
2021-11-26T16:10:09.671+08:00	INFO	cluster/cluster.go:586	session is ready
2021-11-26T16:10:09.671+08:00	INFO	api/api.go:73	register api group admin
2021-11-26T16:10:09.671+08:00	INFO	api/server.go:78	api server running in localhost:2381
2021-11-26T16:10:14.673+08:00	INFO	cluster/member.go:223	self ID changed from 0 to 689e371e88f78b6a
2021-11-26T16:10:14.674+08:00	INFO	cluster/member.go:157	store clusterMembers: eg-default-name(689e371e88f78b6a)=http://localhost:2380
2021-11-26T16:10:14.674+08:00	INFO	cluster/member.go:158	store knownMembers  : eg-default-name(689e371e88f78b6a)=http://localhost:2380

Makefile 默认会将两个二进制文件编译到 bin/ 目录中。bin/easegress-server 是服务器端的二进制文件，bin/egctl 是客户端的二进制文件。我们可以把它添加到 $PATH 中，以便于执行后续命令。

如果启动时不指定任何参数，easegress-server 会默认使用端口 2379、2380 和 2381。我们可以在配置文件中更改默认端口，或者在命令行启动时指定相关参数（参数具体释义可通过执行 easegress-server --help 命令获取）。

$ egctl member list | grep "cluster-role"
    cluster-role: primary
$ egctl member list | grep "api-addr"
    api-addr: localhost:2381
$ egctl member list | grep "name"
    name: eg-default-name
    cluster-name: eg-cluster-default-name
$ egctl member list | grep "id"
    id: 689e371e88f78b6a

成功启动后，我们可以用上述命令检查单节点集群的状态，它展示示了系统的静态选项，以及心跳和 etcd 的动态状态。

创建 HTTPServer 和 Pipeline

现在我们可以创建一个监听 10080 端口的 HTTPServer 来接收 HTTP 流量。

$ echo '
kind: HTTPServer
name: server-demo
port: 10080
keepAlive: true
https: false
rules:
  - paths:
    - pathPrefix: /pipeline
      backend: pipeline-demo' | egctl object create

上面的路由规则将把路径前缀为 /pipeline 的请求分发到名为 pipeline-demo 的 Pipeline，目前还没有这条 Pipeline，如果 curl 这个地址，将返回 503。

$ echo '
name: pipeline-demo
kind: HTTPPipeline
flow:
  - filter: proxy
filters:
  - name: proxy
    kind: Proxy
    mainPool:
      servers:
      - url: http://127.0.0.1:9095
      - url: http://127.0.0.1:9096
      - url: http://127.0.0.1:9097
      loadBalance:
        policy: roundRobin' | egctl object create

这条 Pipeline 的定义是将请求按轮询的方式分发到三个后端服务实例上。

测试

现在可以使用一个 HTTP 客户端，如 curl 进行测试：

curl -v http://127.0.0.1:10080/pipeline

在没有后端程序处理本机端口 9095、9096 和 9097 的流量时，它也会返回503。为便于测试，我们提供了一个简单的服务程序，使用方法如下：

$ go run example/backend-service/mirror/mirror.go & # Running in background
$ curl http://127.0.0.1:10080/pipeline -d 'Hello, Easegress'
Your Request
===============
Method: POST
URL   : /pipeline
Header: map[Accept:[*/*] Accept-Encoding:[gzip] Content-Type:[application/x-www-form-urlencoded] User-Agent:[curl/7.64.1]]
Body  : Hello, Easegress

使用更多过滤器

现在我们可以给 Pipeline 添加其它过滤器来实现更多的功能，例如，如果希望对 pipeline-demo 可以验证和改写请求，可以这样做：

$ cat pipeline-demo.yaml
name: pipeline-demo
kind: HTTPPipeline
flow:
  - filter: validator
    jumpIf: { invalid: END }
  - filter: requestAdaptor
  - filter: proxy
filters:
  - name: validator
    kind: Validator
    headers:
      Content-Type:
        values:
        - application/json
  - name: requestAdaptor
    kind: RequestAdaptor
    header:
      set:
        X-Adapt-Key: goodplan
  - name: proxy
    kind: Proxy
    mainPool:
      servers:
      - url: http://127.0.0.1:9095
      - url: http://127.0.0.1:9096
      - url: http://127.0.0.1:9097
      loadBalance:
        policy: roundRobin

$ egctl object update -f pipeline-demo.yaml

更新 Pipeline 后，再次执行的 curl -v http://127.0.0.1:10080/pipeline 会因为验证失败而得到 400。下面我们修改请求来通过验证：

$ curl http://127.0.0.1:10080/pipeline -H 'Content-Type: application/json' -d '{"message": "Hello, Easegress"}'
Your Request
===============
Method: POST
URL   : /pipeline
Header: map[Accept:[*/*] Accept-Encoding:[gzip] Content-Type:[application/json] User-Agent:[curl/7.64.1] X-Adapt-Key:[goodplan]]
Body  : {"message": "Hello, Easegress"}

我们可以看到，除了原有的标头，Easegress 还向后台服务发送了标头 X-Adapt-Key: goodplan。

文档

更多更详细的文档请移步 Easegress 文档列表。

路线图

请参考 Easegress 路线图来了解详情。

社区

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许可证

Easegress 采用 Apache 2.0 许可证。详见 LICENSE 文件。

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