前言

Envoy 是一款面向 Service Mesh 的高性能网络代理服务。它与应用程序并行运行，通过以平台无关的方式提供通用功能来抽象网络。当基础架构中的所有服务流量都通过 Envoy 网格时，通过一致的可观测性，很容易地查看问题区域，调整整体性能。

Envoy 也是 istio 的核心组件之一，以 sidecar 的方式与服务运行在一起，对服务的流量进行拦截转发，具有路由，流量控制等等强大特性。本系列文章，我们将不局限于 istio，envoy 的官方文档，从源码级别切入，分享 Envoy 启动、流量劫持、http 请求处理流程的进阶应用实例，深度分析 Envoy 架构。

本篇是 Envoy 请求流程源码解析的第二篇,主要分享 Envoy 的 outbound 方向上篇，包含启动监听和建立连接。注：本文中所讨论的 issue 和 pr 基于 21 年 12 月。

envoy 当中基于 libevent 进行封装了各种文件，定时器事件等操作，以及 dispatch 对象的分发，和延迟析构，worker 启动，worker listener 绑定等部分不在这里作解读，后续有空可以单独再进行分析。跳过 envoy 当中的事件循环模型，这里以请求触发开始。

outbound 方向

filter 解析

启动监听

1. 通过 xDS 或者静态配置，获得 Envoy 代理的监听器信息

2. 如果监听器 bind_to_port，则直接调用 libevent 的接口，绑定监听，回调函数设置为 ListenerImpl::listenCallback

关于 reuseport

1. https://github.com/envoyproxy/envoy/issues/4602#issuecomment-544704931

2. https://github.com/envoyproxy/envoy/issues/8794

3. https://lwn.net/Articles/542629/

4. https://tech.flipkart.com/linux-tcp-so-reuseport-usage-and-implementation-6bfbf642885a

多个 server socket 监听相同的端口。每个 server socket 对应一个监听线程。内核 TCP 栈接收到客户端建立连接请求(SYN)时，按 TCP 4 元组(srcIP,srcPort,destIP,destPort) hash 算法，选择一个监听线程，唤醒之。新连接绑定到被唤醒的线程。所以相对于非 SO_REUSEPORT， 连接更为平均地分布到线程中（hash 算法不是绝对平均）

envoy 当中是支持在 listener 去设置开启这个特性，但是热重启场景时，对内核版本有一定要求（4.19-rc1）

https://www.envoyproxy.io/docs/envoy/v1.18.3/api-v3/config/listener/v3/listener.proto

验证观察

默认未开启，通过 envoyfilter 进行开启后，可见 15001 的端口被开启

需要重启 POD

而对于没有应用 reuseport

大致的平均

关于绝对的链接平衡， 可以试试 Listener 的配置 connection_balance_config：exact_balance，不过由于有锁，对高频新连接应该有一定的性能损耗。目前只适用于 TCP 监听器

建立连接

1. DispatcherImpl 通过 libevent，接收到请求，调用 ListenerImpl::listenCallback

2. client 向 envoy 发起连接，envoy 的 worker 接收 eventloop 的 callback， 触发 Envoy::Network::ListenerImpl::listenCallback(port: 15001)

3. 15001 的useOriginalDst": true,accept_filters_中会带有OriginalDstFilter
   

4. 在OriginalDstFilter.OnAccept中用os_syscalls.getsockopt(fd, SOL_IP, SO_ORIGINAL_DST, &orig_addr, &addr_len)获取在 iptables 修改之前 dst ip  iptables 与 getsockopt

5. 在 newconnection 当中，还会通过 getBalancedHandlerByAddress 寻找到实际的虚拟 listener

6. 
   

7. 通过 ConnectionHandlerImpl::findActiveListenerByTag

查到 addr 对应的 Listener

• 先查找 Listener.IP==addr.ip && Listener.Port==addr.port 的 Listener

• 再查找 Listener.IP==0.0.0.0 && Listener.Port==addr.port 的 Listener (对于 tcp 服务，ip 会有值，对于 http 服务，ip 为 4 个 0)

8. dispatcher.createServerConnection 传入 accept 到的 fd 创建 Server 连接对象 ConnectionImpl， 并把 onFileEvent 注册到 eventloop，等待读写事件的到来，因为 socket 是由一个 non-blocking listening socket 创建而来，所以也是 non-blocking

9. 且注册的触发方式为 epoll 的边缘触发

10. http 的 listener 里 filters 为 envoy.http_connection_manager，buildFilterChain 里会把 HTTP::ConnectionManagerImpl 加入到 upstream_filters_(list)中，这样在请求数据到达的时候，就可以使用 http_connection_manager 的 on_read 方法

11. 
    

12. 当连接刚刚加入 eventloop 的时候， Write Event 会被立即触发，但因为 write_buffer_没有数据，所以不会写入任何数据

13. 
    

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Envoy 是 Istio 中的 Sidecar 官方标配，是一个面向 Service Mesh 的高性能网络代理服务。当前 Service Mesh 是 Kubernetes 上微服务治理的最佳实践，灵雀云微服务治理平台 Alauda Service Mesh（简称：ASM）可完整覆盖微服务落地所需要的基础设施，让开发者真正聚焦业务。如果您想深入体验 ASM，扫描下方二维码即可报名！

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