Ein Service Mesh funktioniert durch die Bereitstellung einer dedizierten Infrastrukturschicht aus leichtgewichtigen Proxys (häufig Sidecar-Proxys) neben Mikrodiensten innerhalb einer verteilten Anwendung. Diese Proxys fangen die Kommunikation zwischen Mikrodiensten ab und verwalten sie und übernehmen Aufgaben wie Diensterkennung, Lastausgleich, Verkehrsweiterleitung, Verschlüsselung und Authentifizierung. Service-Mesh-Architekturen umfassen typischerweise eine Steuerungsebene, die diese Proxys zentral verwaltet und konfiguriert und Funktionen wie dynamisches Routing, Fehlertoleranz und Beobachtbarkeit (Metriken, Protokollierung, Ablaufverfolgung) bereitstellt. Dieser Ansatz abstrahiert Netzwerkprobleme von einzelnen Mikrodiensten und ermöglicht es den Betreibern, Richtlinien im gesamten Service-Mesh einheitlich durchzusetzen und die allgemeine Zuverlässigkeit und Sicherheit zu verbessern.
Ein Service Mesh ist eine dedizierte Infrastrukturschicht, die neben Microservices bereitgestellt wird, um die Kommunikation zwischen ihnen innerhalb eines verteilten Systems zu verwalten und zu sichern. Es arbeitet mit Sidecar-Proxy-Instanzen, die den Datenverkehr zwischen Mikrodiensten abfangen und steuern und Funktionen wie Diensterkennung, Lastausgleich und Datenverkehrsverwaltung übernehmen. Die Service-Mesh-Architektur umfasst häufig eine Steuerungsebene, die die Konfiguration und das Verhalten dieser Proxys koordiniert und Funktionen wie Sicherheitsrichtlinien (wie gegenseitiges TLS), Beobachtbarkeit (Metriken und Ablaufverfolgung) und Ausfallsicherheitsmechanismen (wie Verbindungsunterbrechung und Wiederholungsversuche) ermöglicht. Dieses Design verbessert die Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und Beobachtbarkeit von Microservices-basierten Anwendungen.
Microservices beziehen sich auf einen Architekturstil, bei dem eine Anwendung aus kleinen, unabhängigen Diensten besteht, die jeweils eine bestimmte Geschäftsfunktion ausführen. Diese Dienste kommunizieren über einfache Protokolle wie HTTP oder Messaging-Warteschlangen. Im Gegensatz dazu ist ein Service Mesh eine Netzwerkinfrastrukturschicht, die darauf ausgelegt ist, die Kommunikation zwischen Microservices zu verwalten und zu optimieren. Während sich Microservices auf Anwendungsfunktionalität und Modularität konzentrieren, kümmert sich ein Service Mesh um übergreifende Anliegen wie Service Discovery, Traffic Management, Sicherheitsrichtlinien und Observability. Im Wesentlichen definieren Microservices die Anwendungsstruktur, während ein Service Mesh den operativen Rahmen für die effektive Verbindung, Sicherung und Überwachung dieser Microservices bereitstellt.
Ein Service Mesh ist bei der Verwaltung von Microservices-basierten Anwendungen von Vorteil, die eine verbesserte Sichtbarkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit ihrer Kommunikationsmuster erfordern. Besonders wertvoll ist dies in komplexen, verteilten Systemen, in denen die manuelle Verwaltung der Kommunikation zwischen Diensten eine Herausforderung darstellt. Zu den Anwendungsfällen gehören Szenarien, in denen Unternehmen konsistente Sicherheitsrichtlinien (wie Verschlüsselung und Authentifizierung) durchsetzen, ein erweitertes Verkehrsmanagement (wie Canary-Bereitstellungen und A/B-Tests) implementieren und eine robuste Beobachtbarkeit (mit Metriken, Protokollierung und Ablaufverfolgung) über ein gesamtes Netzwerk hinweg sicherstellen müssen dynamische Umgebung miteinander verbundener Mikrodienste.
Die Verwendung eines Service Mesh in Kubernetes verbessert die betrieblichen Fähigkeiten von Microservices, die in Kubernetes-Clustern bereitgestellt werden. Kubernetes verwaltet die Container-Orchestrierung und -Bereitstellung, während ein Service Mesh wie Istio oder Linkerd Kubernetes durch das Hinzufügen erweiterter Netzwerkfunktionen ergänzt. Service Meshes bieten Funktionalitäten wie Verkehrsmanagement, sichere Kommunikation (über gegenseitiges TLS), feinkörnige Zugriffskontrolle und Beobachtbarkeit (Metriken, Protokollierung, Ablaufverfolgung) für Mikrodienste, die auf Kubernetes ausgeführt werden. Diese Integration vereinfacht die Bereitstellung, verbessert die Ausfallsicherheit und verbessert den Sicherheitsstatus, wodurch es einfacher wird, Microservices-Anwendungen in Kubernetes-Umgebungen effizient zu verwalten und zu skalieren.