基于Envoy的ApiGateway/Ingress Controller项目梳理（三）: Gloo
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Gloo
Gloo 是一个设计很新颖的 api gateway，功能和支持的平台很丰富，文档也非常好，架构设计、基本概念等介绍的很清楚。设计架构如下：
基本概念：
- Virtual Service 是路由配置，由 Routes、Matchers 和 Destiantions 组成；
- Uptreams 是后端应用，gloo 很创新地为 upstreams 引入了 functions（函数服务和应用的API）。
在集群中部署Gloo
Gloo 提供了一个名为 glooctl 的工具，用来管理 gloo ，用 brew 直接安装：
brew install solo-io/tap/glooctl.
# 或者
curl -sL https://run.solo.io/gloo/install | sh
用glooctl部署
直接用 glooctl 部署 gloo ，默认安装在名为 gloo-system 的 namespace 中，用-n修改默认的 namespace，例如“glooctl install gateway -n my-namespace”。
gloo有三种部署方式，分别是Gloo Gateway、 Gloo Ingress Controller、Gloo Knative Cluster Ingress，官方文档建议使用gateway的方式，三种方式部署命令如下：
glooctl install gateway （推荐方式，可以应用gloo提供的特性，glooctl使用helm安装gloo）
glooctl install ingress （兼容kubernete的ingress）
glooctl install knative （兼容knative应用）
安装的过程会访问需要翻Q才能访问的 https://storage.googleapis.com/solo-public-helm/charts/gloo-0.13.28.tgz，与此同时又要访问kuberetes。
这里的操作端mac上开启了全局VPN，访问内部网中的kubernetes 10.10.173.203，需要进行路由设置：
开启vpn后，默认路由是通过vpn的网卡：
$ route get 10.10.173.203
route to: 10.10.173.203
destination: default
mask: default
interface: utun3
flags: <UP,DONE,CLONING,STATIC>
recvpipe sendpipe ssthresh rtt,msec rttvar hopcount mtu expire
0 0 0 0 0 0 1280 0
修改为经过本地网卡en0，参考mac设置路由表：
$ route -n add -net 10.10.0.0 -netmask 255.255.0.0 172.16.111.254
gloo默认安装在gloo-system中：
$ kubectl -n gloo-system get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
gateway-proxy LoadBalancer 172.16.46.252 <pending> 80:31403/TCP,443:32649/TCP 2m47s
gloo ClusterIP 172.16.126.174 <none> 9977/TCP 2m48s
$ kubectl -n gloo-system get deployment
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
discovery 1 1 1 1 2m50s
gateway 1 1 1 1 2m50s
gateway-proxy 1 1 1 1 2m50s
gloo 1 1 1 1 2m50s
删除方法：
glooctl uninstall
用helm部署
安装helm命令：
$ brew install kubernetes-helm
$ helm init
$ helm repo add gloo https://storage.googleapis.com/solo-public-helm
用helm搜索gloo：
$ helm search gloo/gloo --versions
NAME CHART VERSION APP VERSION DESCRIPTION
gloo/gloo 0.13.28 Gloo Helm chart for Kubernetes
gloo/gloo 0.13.27 Gloo Helm chart for Kubernetes
gloo/gloo 0.13.26 Gloo Helm chart for Kubernetes
gloo/gloo 0.13.25 Gloo Helm chart for Kubernetes
gloo/gloo 0.13.24 Gloo Helm chart for Kubernetes
...
部署方法：
$ helm install gloo/gloo --name gloo-0-7-6 --namespace my-namespace
将helm charts获取到本地的方法：
$ helm fetch gloo/gloo
gloo-0.13.28.tgz
代理到集群内部
先在kubernetes集群中部署一个应用，这是gloo文档中给出的应用，部署在default namespace中：
$ kubectl apply \
--filename https://raw.githubusercontent.com/solo-io/gloo/master/example/petstore/petstore.yaml
Ingress的方式
Ingress方式就是直接识别Kubernetes的ingress，将它们转换成envoy中的配置。
创建ingress：
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: petstore-ingress
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: gloo
spec:
rules:
- host: gloo.example.com
http:
paths:
- path: /.*
backend:
serviceName: petstore
servicePort: 8080
用proxy命令获得代理服务地址：
$ glooctl proxy url --name ingress-proxy
http://192.168.64.46:30949
Gateway的方式
Gateway方式中，gloo自定义的CRD完全取代了kubernetes的ingress，使用gateway方式，需要用glooctl install gateway部署gloo。
upstream发现
用下面的命令查看所有的upstream，也就是集群中的所有pod和它们的服务端口：
$ glooctl get upstreams
+-------------------------------+------------+----------+--------------------------------+
| UPSTREAM | TYPE | STATUS | DETAILS |
+-------------------------------+------------+----------+--------------------------------+
| amb-demo-httpbin-80 | Kubernetes | Accepted | svc name: httpbin |
| | | | svc namespace: amb-demo |
| | | | port: 80 |
| default-petstore-8080 | Kubernetes | Accepted | svc name: petstore |
| | | | svc namespace: default |
| | | | port: 8080 |
| | | | REST service: |
| | | | functions: |
| | | | - addPet |
| | | | - deletePet |
| | | | - findPetById |
| | | | - findPets |
| | | | |
...
注意 default-petstore-8080 的DETAILS明显不同，其中有一段 REST Service 和 functions 信息：
REST service:
functions:
- addPet
- deletePet
- findPetById
- findPets
Petstore的部署方式和其它应用没有区别，这些信息是从petstore的/swagger.json中发现的，在yaml文件中可以看到：
$ glooctl get upstream default-petstore-8080 --output yaml
...
serviceSpec:
rest:
swaggerInfo:
url: http://petstore.default.svc.cluster.local:8080/swagger.json
...
自动从swagger文件中发现应用支持的接口，这个设计非常非常赞！除了swagger，gloo还支持gRPC reflection。
路径转发
为指定的upstream配置转发路径，将路径 /sample-route-1 转发到 default-petstore-8080 ，并且将路径前缀修改为 /api/pets。
$ glooctl add route \
--path-exact /sample-route-1 \
--dest-name default-petstore-8080 \
--prefix-rewrite /api/pets
creating virtualservice default with default domain *
+-----------------+--------------+---------+------+---------+---------+--------------------------------+
| VIRTUAL SERVICE | DISPLAY NAME | DOMAINS | SSL | STATUS | PLUGINS | ROUTES |
+-----------------+--------------+---------+------+---------+---------+--------------------------------+
| default | | * | none | Pending | | /sample-route-1 -> |
| | | | | | | default-petstore-8080 |
+-----------------+--------------+---------+------+---------+---------+--------------------------------+
设置路径转发实质是创建一个对应的virtual service， virtual service 中不仅有 routes ，还有 domains 、ssl、plugins字段，没有指定域名的路径转发位于 default virtualservice 中，domains 字段是*：
$ glooctl get virtualservice
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
| VIRTUAL SERVICE | DISPLAY NAME | DOMAINS | SSL | STATUS | PLUGINS | ROUTES |
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
| default | | * | none | Accepted | | /sample-route-1 -> |
| | | | | | | default-petstore-8080 |
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
$ glooctl get virtualservice --output yaml (yaml格式输出)
...
用proxy命令获取代理服务地址：
$ glooctl proxy url
http://10.10.173.203:31403
$ curl http://10.10.173.203:31403/sample-route-1
[{"id":1,"name":"Dog","status":"available"},{"id":2,"name":"Cat","status":"pending"}]
创建另一个路径转发，观察 prefix-rewrite 的作用：
$ glooctl add route \
--path-exact /isecho \
--dest-name demo-echo-echo-80 \
--prefix-rewrite /prefix/a
selected virtualservice default for route
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
| VIRTUAL SERVICE | DISPLAY NAME | DOMAINS | SSL | STATUS | PLUGINS | ROUTES |
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
| default | | * | none | Accepted | | /echo -> |
| | | | | | | demo-echo-echo-echo-80 |
| | | | | | | /sample-route-1 -> |
| | | | | | | default-petstore-8080 |
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
echo应用将收到的请求信息回显，可以看到echo应用收到的请求的uri为/prefix/a，而不是echo：
$ curl http://10.10.173.203:31403/echo
Hostname: echo-7df87d5c6d-s4vhq
Pod Information:
-no pod information available-
Server values:
server_version=nginx: 1.13.3 - lua: 10008
Request Information:
client_address=172.16.128.136
method=GET
real path=/prefix/a
query=
request_version=1.1
request_uri=http://10.10.173.203:8080/prefix/a
...
注意 在添加路径的过程中遇到一个比较严重的问题：添加的转发信息没有被及时刷新到envoy中，将容器quay.io/solo-io/gloo-envoy-wrapper删除重建后，envoy中才有了相关配置，这个问题需要特别注意。
函数转发
upstream default-petstore-8080 实现了四个函数，这些函数可能是应用的API接口也可能是函数服务，gloo 通过 swagger 或者 gRPC reflection 自动发现应用支持的函数：
$ glooctl get upstream default-petstore-8080
+-----------------------+------------+----------+-------------------------+
| UPSTREAM | TYPE | STATUS | DETAILS |
+-----------------------+------------+----------+-------------------------+
| default-petstore-8080 | Kubernetes | Accepted | svc name: petstore |
| | | | svc namespace: default |
| | | | port: 8080 |
| | | | REST service: |
| | | | functions: |
| | | | - addPet |
| | | | - deletePet |
| | | | - findPetById |
| | | | - findPets |
| | | | |
+-----------------------+------------+----------+-------------------------+
在 upstream 中找到 findPetById 的定义，这个函数用 GET 方法， uri 是 /api/pets/{{id}}，id 为输入参数：
$ glooctl get upstream default-petstore-8080 -o yaml
...
findPetById:
body: {}
headers:
:method:
text: GET
:path:
text: /api/pets/{{ default(id, "") }}
content-length:
text: "0"
content-type: {}
transfer-encoding: {}
...
1、配置一条路由，将请求转发给函数 findPetById，传入参数默认是 body 中的 json 字符串：
$ glooctl add route \
--path-exact /petstore/findPet \
--dest-name default-petstore-8080 \
--rest-function-name findPetById
selected virtualservice default for route
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
| VIRTUAL SERVICE | DISPLAY NAME | DOMAINS | SSL | STATUS | PLUGINS | ROUTES |
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
| default | | * | none | Accepted | | /petstore/findPet -> |
| | | | | | | default-petstore-8080 |
| | | | | | | ... |
+-----------------+--------------+---------+------+----------+---------+--------------------------------+
通过gloo调用函数，body中包含json格式的传入参数，gloo将参数提取后转发fucntion：
$ curl http://10.10.173.203:31403/petstore/findPet -d '{"id": 1}'
{"id":1,"name":"Dog","status":"available"}
$ curl http://10.10.173.203:31403/petstore/findPet -d '{"id": 2}'
{"id":2,"name":"Cat","status":"pending"}
2、同样转发给函数 findPetById ，传入参数从uri中提取，–rest-parameters 指定提取方法：
$ glooctl add route \
--path-prefix /petstore/findWithId/ \
--dest-name default-petstore-8080 \
--rest-function-name findPetById \
--rest-parameters ':path=/petstore/findWithId/{id}'
这时可以用下面的方式调用：
$ curl http://10.10.173.203:31403/petstore/findWithId/1
{"id":1,"name":"Dog","status":"available"}
$ curl http://10.10.173.203:31403/petstore/findWithId/2
{"id":2,"name":"Cat","status":"pending"}
代理到集群外部
Gloo 自身定位是一个支持 kubernetes、aws、azure 等平台的独立网关，将请求代理到 kubernetes 集群外部不是问题。只需创建一个对应集群外部服务的 upstream：
$ glooctl create upstream static jsonplaceholder-80 --static-hosts jsonplaceholder.typicode.com:80
+--------------------+--------+---------+---------------------------------+
| UPSTREAM | TYPE | STATUS | DETAILS |
+--------------------+--------+---------+---------------------------------+
| jsonplaceholder-80 | Static | Pending | hosts: |
| | | | - |
| | | | jsonplaceholder.typicode.com:80 |
| | | | |
+--------------------+--------+---------+---------------------------------+
接下来的操作和上一节类似，创建指向该upstream的路由即可，例如：
$ glooctl add route \
--dest-name jsonplaceholder-80 \
--path-exact /api/posts \
--prefix-rewrite /posts
其它高级功能
前面用 glooctl 创建的 virtual service 存放在 kubernetes 集群中，是一个类型为 VirtualService 的 CRD，包含很多配置项：
$ kubectl get virtualservices default --namespace gloo-system -o yaml |less
apiVersion: gateway.solo.io/v1
kind: VirtualService
metadata:
creationTimestamp: "2019-05-15T10:02:25Z"
generation: 1
name: default
namespace: gloo-system
...
路由匹配规则见 Advanced Route Matching 、路由动作见 Advanced Route Actions （可以为一组目标，设置不同的权重）。Gloo route 支持下列 插件：transformations（内容修改）、faults（注入一定比例的错误返回，用于测试）、prefixRewrite（uri改写）、timeout（超时设置）、retries（重试次数）、extensions。
初步印象
Gloo 是一个值得跟进的项目，它的使用感受非常非常好，如果有能力和时间可以参与这个项目，美中不足的是一些高级功能只有企业版支持。
好的方面
- gloo的配套工具glooctl非常好用，用起来非常流畅，文档也非常好；
- gloo的设计很先进，在网关的基本功能之外，设计了函数路由的功能，虽然函数路由本质上也是代理转发，但是gloo设计了自动发现以及灵活的参数提取方法，使函数转发的功能特别实用。如果在业务系统中得到普及这种做法，相信会带来极大的便利。（函数路由的本质是：代理转发+api管理）
- gloo本身是一个很独立的系统，支持的平台比较多，能够很好的和其它平台上的服务融合到一起。
不好的方面
- 整体来说还处于比较早期的阶段，有待实践检验；
- gloo支持的功能主要还是常规的网关功能，算不上丰富，缺少活跃的插件社区；
- 认证、限速等功能目前只有企业版支持；
- 社区后续的活跃度和发展情况难以估计。
