Prestazioni del Service Mesh: Un'Analisi Approfondita
Analizziamo l'impatto di mTLS sulle prestazioni del service mesh.
Anat Bremler Barr, Ofek Lavi, Yaniv Naor, Sanjeev Rampal, Jhonatan Tavori
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Indice
Nel mondo di oggi, che ama il cloud, molte applicazioni vengono costruite usando microservizi. Immagina un grande festival dove ogni tendone ha il suo tema. Per mantenere tutto in ordine, abbiamo bisogno di un guardiano della sicurezza amichevole ma tosto tra questi tendoni. Ecco cos'è una service mesh! Aiuta i microservizi a comunicare tra loro, li mantiene sicuri e gestisce compiti complessi di rete, mentre gli sviluppatori possono concentrarsi sui loro progetti divertenti.
Ma, proprio come aggiungere uno strato extra di glassa a una torta può renderla bella ma anche un po' pesante, usare una service mesh può rallentare le cose. Così, abbiamo deciso di dare un'occhiata a come il protocollo MTLS-il nostro guardiano della sicurezza-influisce sulle Prestazioni quando si usano diverse service mesh come Istio, Linkerd e Cilium.
Cos'è mTLS?
Prima di entrare nel dettaglio, capiamo prima cos'è mTLS. Pensalo come una stretta di mano elegante. In una normale stretta di mano TLS, solo il server mostra il suo ID-come un buttafuori che controlla le ID alla porta. In mTLS, sia il client che il server mostrano i loro ID. In questo modo, tutti sanno chi è chi, e possono scambiarsi informazioni senza preoccuparsi di ospiti indesiderati.
Perché usare una Service Mesh?
Con sempre più aziende che si uniscono al carro dei microservizi, le service mesh sono diventate più popolari. Aiutano a gestire il traffico tra i servizi, migliorano la sicurezza e rendono più semplice mantenere tutto in funzione. Un sondaggio di alcune persone del settore tech ha rivelato che circa il 70% delle organizzazioni utilizza service mesh in produzione o in fase di test.
Diverse service mesh possono offrire diverse comodità, ed è importante pesare queste contro potenziali rallentamenti. Allora, come facciamo a capire quale service mesh è la migliore per le nostre esigenze? Dobbiamo eseguire dei test in stile vecchio!
Impostazione dei Test
Per portare avanti la nostra indagine, abbiamo creato un ambiente di test simile a una configurazione cloud affollata. Pensalo come un parco divertimenti simulato pieno di giostre (microservizi) che devono lavorare insieme in armonia.
Abbiamo usato uno strumento chiamato Fortio per simulare il traffico di rete, come un test di pressione, per vedere quanto bene ciascuna service mesh gestisce le richieste. Abbiamo monitorato tutto da vicino, cercando segni di stress come la latenza (quanto tempo ci vuole) e l'uso delle risorse (quanta CPU e memoria vengono utilizzate).
Durante il test, abbiamo confrontato ogni service mesh con un baseline-è solo un termine elegante per eseguire le cose senza alcuna service mesh. Volevamo vedere come si comportavano con mTLS abilitato e senza di esso.
Cosa abbiamo trovato?
Sovraccarico delle Prestazioni
Proprio come le guarnizioni extra su una pizza possono renderla più pesante, aggiungere una service mesh può introdurre un sovraccarico di prestazioni. I nostri test hanno mostrato che l'imposizione di mTLS con le service mesh ha portato a un aumento della latenza in generale.
Ecco come si sono comportate in termini di aumento della latenza:
- Istio: Un impressionante aumento del 166%
- Istio Ambient: Solo 8%
- Linkerd: Circa 33%
- Cilium: Un aumento del 99%
Numeri pazzeschi! Sembra che Istio abbia qualcosa da spiegare!
Consumo di Risorse
Non è tutto. Abbiamo anche scoperto che il consumo di risorse è aumentato in tutti i casi. Con mTLS abilitato, l'uso della CPU e della memoria è schizzato, ma non tutte le service mesh sono state create uguali. Istio sembrava essere il più affamato di risorse, mentre Istio Ambient era il più efficiente.
Sidecar vs. Sidecarless
Per capire meglio le cose, ecco un rapido riassunto di due tipi di architettura della service mesh che abbiamo testato: sidecar e sidecarless.
Pattern Sidecar: Immaginalo come aggiungere un cameriere separato (il sidecar) per ogni tavolo (servizio). Questo cameriere si occupa di tutto il cibo (dati) che va e viene. Funziona, ma può diventare molto impegnativo!
Modello Sidecarless: Immagina se i camerieri fossero tutti riuniti in cucina (il nodo), riducendo il numero di persone che corrono in giro. È quello che fa il modello sidecarless! Gestendo tutto tramite un agente centrale, evita i passaggi in rete extra dell'approccio sidecar.
Risultati Chiave
Istio: Alta latenza e sovraccarico di risorse. È come avere un mini-esercito di camerieri, ma stanno impiegando un sacco di tempo!
Istio Ambient: Migliori prestazioni! È come una cucina ben organizzata con camerieri efficienti che non si perdono.
Linkerd: Un po' indietro rispetto a Istio Ambient, ma comunque fa bene. Un performer solido, un po' come un amico affidabile!
Cilium: È come quella persona nel tuo gruppo di amici che è super efficiente e non sembra mai rallentare, ma un po' particolare. Cilium non cripta il traffico intra-nodo, il che ha accelerato le cose ma potrebbe sollevare qualche sopracciglio.
Conclusione
I nostri test hanno rivelato che mentre le service mesh offrono vantaggi importanti, portano anche compromessi nelle prestazioni, soprattutto quando si usa mTLS. Quindi, quale service mesh dovresti scegliere?
- Se vuoi molte funzionalità e non ti dispiace qualche rallentamento, Istio potrebbe essere la tua scelta.
- Se vuoi efficienza senza sacrificare troppo in termini di funzionalità, prova Istio Ambient.
- Se hai bisogno di qualcosa di affidabile ma non troppo sofisticato, Linkerd è la soluzione.
- E se cerchi un velocista, Cilium è la tua migliore opzione, solo ricorda le sue peculiarità!
Alla fine della giornata, si tratta di capire cosa stai cercando. Scegliere una service mesh è un po' come scegliere un pasto: dovrebbe soddisfare il tuo appetito, rimanendo nel tuo budget e nei tuoi obiettivi di salute! Quindi riunisci il tuo team, valuta le tue esigenze e seleziona la service mesh che è perfetta per te. Buona rete!
Titolo: Technical Report: Performance Comparison of Service Mesh Frameworks: the MTLS Test Case
Estratto: Service Mesh has become essential for modern cloud-native applications by abstracting communication between microservices and providing zero-trust security, observability, and advanced traffic control without requiring code changes. This allows developers to leverage new network capabilities and focus on application logic without managing network complexities. However, the additional layer can significantly impact system performance, latency, and resource consumption, posing challenges for cloud managers and operators. In this work, we investigate the impact of the mTLS protocol - a common security and authentication mechanism - on application performance within service meshes. Recognizing that security is a primary motivation for deploying a service mesh, we evaluated the performance overhead introduced by leading service meshes: Istio, Istio Ambient, Linkerd, and Cilium. Our experiments were conducted by testing their performance in service-to-service communications within a Kubernetes cluster. Our experiments reveal significant performance differences (in terms of latency and memory consumption) among the service meshes, rooting from the different architecture of the service mesh, sidecar versus sidecareless, and default extra features hidden in the mTLS implementation. Our results highlight the understanding of the service mesh architecture and its impact on performance.
Autori: Anat Bremler Barr, Ofek Lavi, Yaniv Naor, Sanjeev Rampal, Jhonatan Tavori
Ultimo aggiornamento: 2024-11-04 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2411.02267
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.02267
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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