Envoy是專為Cloud Native應用設計的輕量級服務代理，也是為數不多的支援gRPC的代理之一。gRPC是一個基於HTTP/2的高效能RPC（遠端過程呼叫）框架，支援多種語言。
在這篇文章中，我們將使用gRPC和Protocol Buffers構建C++語言版本的Greeter應用，使用Go語言構建另一個gRPC應用，實現Envoy的RateLimitService介面。最後，將Envoy部署為Greeter應用的代理，使用我們的速率限制服務實現反壓機制（backpressure）。
gRPC Greeter應用
我們首先安裝gRPC和Protobuf，然後構建C++語言版本的Greeter應用。您還可以通過選擇文件中列出的其他語言來構建此應用程式; 但是，我將在本文中使用C++。
以下是Greeter應用的示意圖。
執行Greeter應用時，終端中會有以下輸出：
$ ./greeter_serverServer listening on 0.0.0.0:50051複製程式碼$ ./greeter_clientGreeter received: Hello world複製程式碼升級gRPC Greeter應用
現在，我們通過使用帶有請求計數字首的返回值替代靜態的“Hello”字首，來增強Greeter應用。只需更新greeter_server.cc檔案，如下所示。
// Logic and data behind the server's behavior. class GreeterServiceImpl final : public Greeter::Service {+ int counter = 0; Status SayHello(ServerContext* context, const HelloRequest* request, HelloReply* reply) override {- std::string prefix("Hello ");+ std::string prefix(std::to_string(++counter) + " "); reply->set_message(prefix + request->name()); return Status::OK; }複製程式碼然後重新構建和執行greeter_server，通過greeter_client傳送請求時你就能看到如下輸出。
$ for i in {1..3}; do ./greeter_client; sleep 1; doneGreeter received: 1 worldGreeter received: 2 worldGreeter received: 3 world複製程式碼簡單速率限制服務
接下來，我們通過擴充套件Envoy的RateLimitService原型介面，用Go語言實現一個簡單的速率限制服務。為此，我們建立一個名為rate-limit-service的Go專案，並引入Envoy的go-control-plane和其它相關依賴。go-control-plane專案為Envoy原型提供了Go語言繫結。為了後續實現速率限制服務，我們還需建立cmd/server/main.go和cmd/client/main.go兩個檔案。
$ mkdir -p $GOPATH/src/github.com/venilnoronha/rate-limit-service/$ cd $GOPATH/src/github.com/venilnoronha/rate-limit-service/$ mkdir -p cmd/server/ && touch cmd/server/main.go$ mkdir cmd/client/ && touch cmd/client/main.go複製程式碼引入了所有依賴之後，你將獲得一個如下所示的專案結構。注意我只突出列出了這個實驗相關的包。
── rate-limit-service ├── cmd │ ├── client │ │ └── main.go │ └── server │ └── main.go └── vendor ├── github.com │ ├── envoyproxy │ │ ├── data-plane-api │ │ └── go-control-plane │ ├── gogo │ │ ├── googleapis │ │ └── protobuf │ └── lyft │ └── protoc-gen-validate └── google.golang.org ├── genproto └── grpc複製程式碼速率限制服務端
現在，我們建立一個簡單的gRPC速率限制服務，來限制每秒的請求數（譯者注：例子實現是交替限制請求）。
package mainimport ( "log" "net" "golang.org/x/net/context" "google.golang.org/grpc" "google.golang.org/grpc/reflection" rls "github.com/envoyproxy/go-control-plane/envoy/service/ratelimit/v2")// server is used to implement rls.RateLimitServicetype server struct{ // limit specifies if the next request is to be rate limited limit bool}func (s *server) ShouldRateLimit(ctx context.Context, request *rls.RateLimitRequest) (*rls.RateLimitResponse, error) { log.Printf("request: %v\n", request) // logic to rate limit every second request var overallCode rls.RateLimitResponse_Code if s.limit { overallCode = rls.RateLimitResponse_OVER_LIMIT s.limit = false } else { overallCode = rls.RateLimitResponse_OK s.limit = true } response := &rls.RateLimitResponse{OverallCode: overallCode} log.Printf("response: %v\n", response) return response, nil}func main() { // create a TCP listener on port 50052 lis, err := net.Listen("tcp", ":50052") if err != nil { log.Fatalf("failed to listen: %v", err) } log.Printf("listening on %s", lis.Addr()) // create a gRPC server and register the RateLimitService server s := grpc.NewServer() rls.RegisterRateLimitServiceServer(s, &server{limit: false}) reflection.Register(s) if err := s.Serve(lis); err != nil { log.Fatalf("failed to serve: %v", err) }}複製程式碼啟動RateLimitService服務之後，終端輸出如下。
$ go run cmd/server/main.go2018/10/27 00:35:28 listening on [::]:50052複製程式碼速率限制客戶端
我們同樣建立一個RateLimitService的客戶端來驗證服務端的行為。
package mainimport ( "log" "time" "golang.org/x/net/context" "google.golang.org/grpc" rls "github.com/envoyproxy/go-control-plane/envoy/service/ratelimit/v2")func main() { // Set up a connection to the server conn, err := grpc.Dial("localhost:50052", grpc.WithInsecure()) if err != nil { log.Fatalf("could not connect: %v", err) } defer conn.Close() c := rls.NewRateLimitServiceClient(conn) // Send a request to the server ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second) defer cancel() r, err := c.ShouldRateLimit(ctx, &rls.RateLimitRequest{Domain: "envoy"}) if err != nil { log.Fatalf("could not call service: %v", err) } log.Printf("response: %v", r)}複製程式碼現在讓我們通過啟動客戶端來測試服務端/客戶端的互動。
$ for i in {1..4}; do go run cmd/client/main.go; sleep 1; done2018/10/27 17:32:23 response: overall_code:OK2018/10/27 17:32:25 response: overall_code:OVER_LIMIT2018/10/27 17:32:26 response: overall_code:OK2018/10/27 17:32:28 response: overall_code:OVER_LIMIT複製程式碼服務端的相關日誌。
2018/10/27 17:32:23 request: domain:"envoy"2018/10/27 17:32:23 response: overall_code:OK2018/10/27 17:32:25 request: domain:"envoy"2018/10/27 17:32:25 response: overall_code:OVER_LIMIT2018/10/27 17:32:26 request: domain:"envoy"2018/10/27 17:32:26 response: overall_code:OK2018/10/27 17:32:28 request: domain:"envoy"2018/10/27 17:32:28 response: overall_code:OVER_LIMIT複製程式碼Envoy代理
現在我們引入Envoy代理，它將來自Greeter客戶端的請求路由到Greeter服務端，同時使用我們的速率限制服務檢查速率。下圖描述了我們最終的部署結構。
代理配置
我們使用如下Envoy配置來註冊Greeter和RateLimitService服務並啟用限速檢查。注意，由於我們是將Envoy部署在Docker for Mac上，本地部署的服務是通過docker.for.mac.localhost地址引用的。
static_resources: listeners: - address: socket_address: address: 0.0.0.0 port_value: 9211 # expose proxy on port 9211 filter_chains: - filters: - name: envoy.http_connection_manager config: codec_type: auto stat_prefix: ingress_http access_log: # configure logging name: envoy.file_access_log config: path: /dev/stdout route_config: name: greeter_route # configure the greeter service routes virtual_hosts: - name: service domains: - "*" routes: - match: prefix: "/" grpc: {} route: cluster: greeter_service rate_limits: # enable rate limit checks for the greeter service actions: - destination_cluster: {} http_filters: - name: envoy.rate_limit # enable the Rate Limit filter config: domain: envoy - name: envoy.router # enable the Router filter config: {} clusters: - name: greeter_service # register the Greeter server connect_timeout: 1s type: strict_dns lb_policy: round_robin http2_protocol_options: {} # enable H2 protocol hosts: - socket_address: address: docker.for.mac.localhost port_value: 50051 - name: rate_limit_service # register the RateLimitService server connect_timeout: 1s type: strict_dns lb_policy: round_robin http2_protocol_options: {} # enable H2 protocol hosts: - socket_address: address: docker.for.mac.localhost port_value: 50052rate_limit_service: # define the global rate limit service use_data_plane_proto: true grpc_service: envoy_grpc: cluster_name: rate_limit_service複製程式碼部署Envoy代理
為了部署Envoy代理，我們將上述配置拷貝到envoy.yaml檔案。然後我們使用如下的Dockerfile構建Docker映象。
FROM envoyproxy/envoy:latestCOPY envoy.yaml /etc/envoy/envoy.yaml複製程式碼使用如下命令構建映象：
$ docker build -t envoy:grpc .Sending build context to Docker daemon 74.75kBStep 1/2 : FROM envoyproxy/envoy:latest ---> 51fc619e4dc5Step 2/2 : COPY envoy.yaml /etc/envoy/envoy.yaml ---> c766ba3d7d09Successfully built c766ba3d7d09Successfully tagged envoy:grpc複製程式碼然後執行代理：
$ docker run -p 9211:9211 envoy:grpc...[2018-10-28 02:59:20.469][000008][info][main] [source/server/server.cc:456] starting main dispatch loop[2018-10-28 02:59:20.553][000008][info][upstream] [source/common/upstream/cluster_manager_impl.cc:135] cm init: all clusters initialized[2018-10-28 02:59:20.554][000008][info][main] [source/server/server.cc:425] all clusters initialized. initializing init manager[2018-10-28 02:59:20.554][000008][info][config] [source/server/listener_manager_impl.cc:908] all dependencies initialized. starting workers複製程式碼更新Greeter客戶端
由於要使用Envoy路由Greeter客戶端的請求，我們將客戶端程式碼中的服務端埠從50051改為9211，並重新build。
GreeterClient greeter(grpc::CreateChannel(- "localhost:50051", grpc::InsecureChannelCredentials()));+ "localhost:9211", grpc::InsecureChannelCredentials())); std::string user("world"); std::string reply = greeter.SayHello(user);複製程式碼最終測試
此時，我們已經有了Greeter服務端、RateLimitService服務和一個Envoy代理，是時候驗證整個部署了。為此，我們使用更新後的Greeter客戶端傳送幾個如下所示的請求（譯者注：前面Greeter服務端沒有停，counter已經到了3）。
$ for i in {1..10}; do ./greeter_client; sleep 1; doneGreeter received: 4 world14:Greeter received: RPC failedGreeter received: 5 world14:Greeter received: RPC failedGreeter received: 6 world14:Greeter received: RPC failedGreeter received: 7 world14:Greeter received: RPC failedGreeter received: 8 world14:Greeter received: RPC failed複製程式碼如你所見，10個請求中的5個是成功的，交替出現gRPC狀態碼為14的RPC failed失敗請求。這表明速率限制服務按照設計限制了請求，Envoy正確地終止了之後的請求。
結論
這篇文章讓你對如何使用Envoy作為應用代理有了一個高層次的認識，也能幫助你理解Envoy的限速過濾器如何跟gRPC協議協同工作。