idou老师教你学Istio 04：Istio性能及扩展性介绍

Istio的性能问题一直是国内外相关厂商关注的重点，Istio对于数据面应用请求时延的影响更是备受关注，而以现在Istio官方与相关厂商的性能测试结果来看，四位数的qps显然远远不能满足应用于生产的要求。从发布以来，Istio官方也在不断的对其性能进行优化增强。同时，Istio控制面的可靠性是Istio用于生产的另一项重要考量标准，自动伸缩扩容，自然是可靠性保证的重要手段。下面我们先从性能测试的角度入手，了解下Istio官方提供的性能测试方法与基准，主要分为以下四个方面展开。

一、函数级别测试

Istio提供了函数级别的性能测试用例，开发者可用更好的有针对性的进行性能优化，这里不做展开，感兴趣的朋友可用参考： raw.githubusercontent.com/istio/istio…

二、端到端测试基准

为了更好的跟踪Istio的性能问题，Istio提供了一个专门用于Isito性能测试的测试工具——Fortio。你可以通过kubernetes集群，轻而易举的将Forito部署起来，测试工具的安装链接如下： github.com/istio/istio… 下图是测试工具的组织结构图，其中上半部分为Istio服务网格管理的两个服务S1与S2，其中S1服务关掉了mixer上报功能（mixer遥测功能实现方案一直备受争议，业界普遍认为sidecar向mixer上报遥测数据一定程度上损害了sidecar的请求转发能力），请求通过ingressgateway流入系统，再经由sidecar分发到各个服务，是典型的Istio服务访问方式。下半部分为经典的kubernetes集群中的服务访问方式，请求经由k8s的proxy的转发，负载均衡到各个pod。两者的对比也就展示了Istio访问模式与经典模式相比，性能方面的损耗，下面介绍一下Fortio的几个功能点：

a)Fortio是一个快速，小巧，可重复使用，可嵌入的go库以及命令行工具和服务器进程，该服务器包括一个简单的Web UI和结果的图形表示； b)Fortio也是100％开源的，除了go和gRPC之外没有外部依赖，能够轻松地重现Istio官方性能测试场景也能适应自己想要探索的变体或场景； c)Fortio以每秒指定的qps对服务进行压测，并记录影响时延的直方图并，计算百分比，平均值，tp99等统计数值。 Fortio在kubernetes中的安装步骤： kubectl -n fortio run fortio --image=istio/fortio:latest_release --port=8080 kubectl -n fortio expose deployment fortio --target-port=8080 --type=LoadBalancer

三、真实场景下测试基准

Acmeair（又名BluePerf）是一个用Java实现的类似客户的微服务应用程序。此应用程序在WebSphere Liberty上运行，并模拟虚拟航空公司的运营。 Acmeair由以下微服务组成： a) Flight Service检索航班路线数据。预订服务会调用它来检查奖励操作的里程（Acmeair客户忠诚度计划）。 b) 客户服务存储，更新和检索客户数据。它由Auth服务用于登录和预订服务用于奖励操作。 c) 预订服务存储，更新和检索预订数据。 d) 如果用户/密码有效，Auth服务会生成JWT。 e) 主服务主要包括与其他服务交互的表示层（网页）。这允许用户通过浏览器直接与应用程序交互，但在负载测试期间不会执行此操作。

这个模拟航空公司的运营系统demo，能够更好的模拟在实际生产环境中的Istio应用，感兴趣的朋友可用到如下链接了解一下： github.com/blueperf

四、每日构建自动化测试结果

Istio与IBM会对Istio的每日构建版本进行性能测试，并将测试结果公布出来，供大家参考。自动化测试包括端对端用例fortio以及应用级别bluePerf的性能测试结果。对Isito性能感兴趣，但没有时间精力进行性能测试的朋友，可以关注一下官方的每日性能测试结果，跟踪Istio性能优化的最新进展。 ● fortio-daily.istio.io/ ● ibmcloud-perf.istio.io/regpatrol/ 这里，我们一起来看下IBM的性能测试结果，并进行一下分析。 IBM的性能测试对比主要包括三部分，第一部分是各个Release版本之间的性能比较，其中列出了0.6.0,0.7.1,0.8.0版本的性能测试情况，这里的指标数据是qps，可以看到，前三个版本之间的数据十分相近，没有比较大的提升，且Istio与IngressOnly之间的对比可以看出，Istio造成了相当大的性能损耗，大约只能达到无Istio时百分之三十多的qps，可见，性能方面Istio还需要进一步优化。