K8s-服務網格實戰-入門Istio
K8s-服務網格實戰-入門Istio
背景
終於進入大家都比較有興趣的服務網格系列了，前面已經講解了：
- 如何部署應用程式到 kubernetes
- 服務之間如何調用
- 如何透過網域存取我們的服務
- 如何使用 kubernetes 隨附的設定 ConfigMap
基本上已經夠我們開發一般規模的web 應用了；但在企業中往往有著複雜的應用呼叫關係，應用與應用之間的請求也需要管理。例如常見的限流、降級、trace、監控、負載平衡等功能。
在我們使用 kubernetes 之前往往都是由微服務框架來解決這些問題，例如Dubbo、SpringCloud 都有對應的功能。
但當我們上了 kubernetes 之後這些事情就應該交給一個專門的雲端原生元件來解決，也就是本次會講到的 Istio，它是目前使用最為廣泛的服務網格解決方案。
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官方對於Istio 的解釋比較簡潔，落到具體的功能點也就是剛才提到的：
- 限流降級
- 路由轉送、負載平衡
- 入口網關、TLS安全認證
- 灰階發布等
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再結合官方的架構圖可知：Istio 分為控制面 control plane 和資料面 data plane。
控制面可以理解為Istio 本身的管理功能：
- 例如服務註冊發現
- 管理配置資料面所需的網路規則等
而數據面可以簡單的把他理解為由 Envoy 代理的我們的業務應用，我們應用中所有的流量進出都會經過 Envoy 代理。
所以它可以實現負載平衡、熔斷保護、認證授權等功能。
安裝
首先安裝Istio 命令列工具
這裡的前提是有一個kubernetes 運行環境
Linux 使用：
curl -L https://istio.io/downloadIstio | sh -- 1.
Mac 可以使用brew：
brew install istioctl- 1.
其他環境可以下載Istio 後配置環境變數：
export PATH=$PWD/bin:$PATH- 1.
之後我們可以使用 install 指令安裝控制面。
這裡預設使用的是 kubectl 所配置的 kubernetes 集群
istioctl install --set profile=demo -y- 1.
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這個的 profile 還有以下不同的值，為了示範我們使用 demo 即可。
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使用
# 开启 default 命名空间自动注入
$ k label namespace default istio-injectinotallow=enabled
$ k describe ns default
Name: default
Labels: istio-injectinotallow=enabled
kubernetes.io/metadata.name=default
Annotations: <none>
Status: Active
No resource quota.
No LimitRange resource.- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
- 8.
- 9.
- 10.
- 11.
之後我們為 namespace 打上 label，讓Istio 控制面知道哪個 namespace 下的 Pod 會自動注入 sidecar。
這裡我們為default 這個命名空間開啟自動注入 sidecar，然後在這裡部署我們之前使用到的deployment-istio.yaml
$ k apply -f deployment/deployment-istio.yaml
$ k get pod
NAME READY STATUS RESTARTS
k8s-combat-service-5bfd78856f-8zjjf 2/2 Running 0
k8s-combat-service-5bfd78856f-mblqd 2/2 Running 0
k8s-combat-service-5bfd78856f-wlc8z 2/2 Running 0- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
此時會看到每個Pod 有兩個container（其中一個就是istio-proxy sidecar），也就是之前做 gRPC 負載平衡測試時的程式碼。
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還是進行負載平衡測試，效果是一樣的，說明 Istio 起作用了。
此時我們再觀察 sidecar 的日誌時，會看到剛才我們所發出和接受到的流量：
$ k logs -f k8s-combat-service-5bfd78856f-wlc8z -c istio-proxy
[2023-10-31T14:52:14.279Z] "POST /helloworld.Greeter/SayHello HTTP/2" 200 - via_upstream - "-" 12 61 14 9 "-" "grpc-go/1.58.3" "6d293d32-af96-9f87-a8e4-6665632f7236" "k8s-combat-service:50051" "172.17.0.9:50051" inbound|50051|| 127.0.0.6:42051 172.17.0.9:50051 172.17.0.9:40804 outbound_.50051_._.k8s-combat-service.default.svc.cluster.local default
[2023-10-31T14:52:14.246Z] "POST /helloworld.Greeter/SayHello HTTP/2" 200 - via_upstream - "-" 12 61 58 39 "-" "grpc-go/1.58.3" "6d293d32-af96-9f87-a8e4-6665632f7236" "k8s-combat-service:50051" "172.17.0.9:50051" outbound|50051||k8s-combat-service.default.svc.cluster.local 172.17.0.9:40804 10.101.204.13:50051 172.17.0.9:54012 - default
[2023-10-31T14:52:15.659Z] "POST /helloworld.Greeter/SayHello HTTP/2" 200 - via_upstream - "-" 12 61 35 34 "-" "grpc-go/1.58.3" "ed8ab4f2-384d-98da-81b7-d4466eaf0207" "k8s-combat-service:50051" "172.17.0.10:50051" outbound|50051||k8s-combat-service.default.svc.cluster.local 172.17.0.9:39800 10.101.204.13:50051 172.17.0.9:54012 - default
[2023-10-31T14:52:16.524Z] "POST /helloworld.Greeter/SayHello HTTP/2" 200 - via_upstream - "-" 12 61 28 26 "-" "grpc-go/1.58.3" "67a22028-dfb3-92ca-aa23-573660b30dd4" "k8s-combat-service:50051" "172.17.0.8:50051" outbound|50051||k8s-combat-service.default.svc.cluster.local 172.17.0.9:44580 10.101.204.13:50051 172.17.0.9:54012 - default
[2023-10-31T14:52:16.680Z] "POST /helloworld.Greeter/SayHello HTTP/2" 200 - via_upstream - "-" 12 61 2 2 "-" "grpc-go/1.58.3" "b4761d9f-7e4c-9f2c-b06f-64a028faa5bc" "k8s-combat-service:50051" "172.17.0.10:50051" outbound|50051||k8s-combat-service.default.svc.cluster.local 172.17.0.9:39800 10.101.204.13:50051 172.17.0.9:54012 - default- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
總結
本期的內容較簡單，主要和安裝配置相關，下一期更新如何配置內部服務呼叫的逾時、限流等功能。
其實目前大部分操作都是偏運維的，即便是後續的超時配置等功能都只是編寫yaml 資源。
但在生產使用時，我們會為開發者提供一個管理台的視覺化頁面，可供他們自己靈活配置這些原本需要在 yaml 中配置的功能。
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其實各大雲平台廠商都有提供類似的能力，例如阿里雲的EDAS 等。
本文的所有原始碼在這裡可以訪問：https://github.com/crossoverJie/k8s-combat