Service Mesh Leistung: Ein tiefer Einblick

In der heutigen Cloud-liebenden Welt werden viele Anwendungen mit Mikroservices gebaut. Stell dir ein grosses Festival vor, bei dem jedes Zelt sein eigenes Thema hat. Damit alles reibungslos läuft, brauchen wir einen freundlichen, aber toughen Sicherheitsmann zwischen diesen Zelten. Genau das macht ein Service Mesh! Es hilft Mikroservices, miteinander zu sprechen, hält sie sicher und kümmert sich um komplexe Netzwerkaufgaben, während die Entwickler sich auf ihre coolen Projekte konzentrieren können.

Aber genau wie eine extra Schicht Zuckerguss auf einem Kuchen schön aussieht, aber auch ein bisschen schwer sein kann, kann die Nutzung eines Service Mesh die Dinge verlangsamen. Also haben wir uns entschieden, einen genauen Blick darauf zu werfen, wie das MTLS-Protokoll – unser Sicherheitsmann – die Leistung beeinflusst, wenn wir verschiedene Service Meshes wie Istio, Linkerd und Cilium nutzen.

#Was ist mTLS?

Bevor wir in die Details eintauchen, lass uns zuerst verstehen, was mTLS ist. Denk dran wie an einen schicken Händedruck. Bei einem normalen TLS-Händedruck zeigt nur der Server seinen Ausweis – wie ein Türsteher, der die Ausweise am Eingang überprüft. Bei mTLS zeigen sowohl der Client als auch der Server ihre Ausweise. So weiss jeder, wer wer ist, und sie können fröhlich Informationen austauschen, ohne sich um ungebetene Gäste sorgen zu müssen.

#Warum ein Service Mesh nutzen?

Da immer mehr Unternehmen auf den Mikroservices-Zug aufspringen, sind Service Meshes beliebter geworden. Sie helfen, den Verkehr zwischen den Diensten zu verwalten, verbessern die Sicherheit und erleichtern es, alles am Laufen zu halten. Eine Umfrage von ein paar Tech-Leuten hat ergeben, dass etwa 70 % der Organisationen Service Meshes entweder in der Produktion oder im Test einsetzen.

Verschiedene Service Meshes bieten unterschiedliche Vorteile, und es ist wichtig, diese gegen mögliche Verlangsamungen abzuwägen. Wie finden wir also heraus, welches Service Mesh das beste für unsere Bedürfnisse ist? Wir müssen ein paar altmodische Tests durchführen!

#Testeinrichtung

Um unsere Untersuchung durchzuführen, haben wir eine Testumgebung ähnlich einem geschäftigen Cloud-Setup erstellt. Stell dir das wie einen simulierten Freizeitpark voller Fahrgeschäfte (Mikroservices) vor, die harmonisch zusammenarbeiten müssen.

Wir haben ein Tool namens Fortio verwendet, um den Netzwerkverkehr zu simulieren, wie einen Drucktest, um zu sehen, wie gut jedes Service Mesh Anfragen verwaltet. Wir haben alles genau überwacht und nach Stressanzeichen wie Latenz (wie lange Dinge dauern) und Ressourcennutzung (wie viel CPU und Speicher genutzt werden) Ausschau gehalten.

Während der Tests haben wir jedes Service Mesh mit einer Basislinie verglichen – das ist einfach ein schicker Begriff dafür, alles ohne Service Mesh laufen zu lassen. Wir wollten sehen, wie sie sich mit aktivem mTLS und ohne es geschlagen haben.

#Was haben wir gefunden?

#Leistungsüberhang

So wie zusätzliche Beläge auf einer Pizza sie schwerer machen können, kann das Hinzufügen eines Service Mesh auch einen Leistungsüberhang mit sich bringen. Unsere Tests haben gezeigt, dass die Durchsetzung von mTLS mit Service Meshes zu einer erhöhten Latenz führte.

Hier ist, wie sie sich in Bezug auf die Latenzsteigerungen geschlagen haben:

• Istio: Ein gewaltiger Anstieg von 166 %
• Istio Ambient: Nur 8 %
• Linkerd: Etwa 33 %
• Cilium: Ein Anstieg von 99 %

Das sind ganz schön wilde Zahlen! Sieht so aus, als hätte Istio einiges zu erklären!

#Ressourcenverbrauch

Das ist noch nicht alles. Wir haben auch festgestellt, dass der Ressourcenverbrauch in allen Fällen angestiegen ist. Mit aktiviertem mTLS schoss die CPU- und Speicher-Nutzung in die Höhe, aber nicht alle Service Meshes sind gleich geschaffen. Istio schien den höchsten Ressourcenverbrauch zu haben, während Istio Ambient am effizientesten war.

#Sidecar vs. Sidecarless

Um die Dinge besser zu verstehen, hier ein kurzer Überblick über zwei Arten von Service Mesh-Architekturen, die wir getestet haben: Sidecar und Sidecarless.

1. Sidecar-Muster: Stell es dir vor wie das Hinzufügen eines separaten Kellners (das Sidecar) für jeden Tisch (Dienst). Dieser Kellner kümmert sich um alle Speisen (Daten), die rein und raus gehen. Während das funktioniert, kann es ganz schön geschäftig werden!

2. Sidecarless-Modell: Stell dir vor, alle Kellner sind in der Küche (dem Knoten) versammelt, was die Anzahl der herumlaufenden Leute reduziert. Das macht das Sidecarless-Modell! Es verwaltet alles mit einem zentralen Agenten und vermeidet die zusätzlichen Netzwerk-Hops des Sidecar-Ansatzes.

#Wichtige Erkenntnisse

• Istio: Hohe Latenz und Ressourcenüberhang. Es ist wie eine Mini-Armee von Kellnern, aber sie lassen sich Zeit!

• Istio Ambient: Beste Leistung! Es ist wie eine gut organisierte Küche mit effizienten Kellnern, die sich nicht verlaufen.

• Linkerd: Etwas hinter Istio Ambient, aber immer noch ziemlich gut. Ein solider Performer, wie ein verlässlicher Freund!

• Cilium: Es ist wie diese Person in deiner Freundesgruppe, die super effizient ist und nie langsam wird, aber ein bisschen schräg. Cilium verschlüsselt den Verkehr zwischen den Knoten nicht, was die Dinge beschleunigte, könnte aber die Augenbrauen heben.

#Fazit

Unsere Tests haben gezeigt, dass Service Meshes wichtige Vorteile bieten, aber auch Leistungsnachteile mit sich bringen, besonders bei der Nutzung von mTLS. Welches Service Mesh solltest du also wählen?

• Wenn du viele Funktionen willst und mit etwas Verlangsamung einverstanden bist, könnte Istio deine Wahl sein.
• Wenn du Effizienz ohne zu grosse Funktionseinbussen willst, probier Istio Ambient aus.
• Wenn du etwas Zuverlässiges, aber nicht zu Auffälliges brauchst, ist Linkerd genau das Richtige für dich.
• Und wenn du nach einem Speedster suchst, ist Cilium dein bester Tipp, denk nur an seine Eigenheiten!

Am Ende des Tages geht es darum, herauszufinden, was du suchst. Die Auswahl eines Service Mesh ist ein bisschen wie die Wahl einer Mahlzeit: Es sollte deinen Hunger stillen und in dein Budget und deine Gesundheitsziele passen! Also versammle dein Team, bewerte deine Bedürfnisse und wähle das Service Mesh, das genau zu dir passt. Viel Spass beim Vernetzen!