云原生 - 体验Istio的完美入门之旅(一)

云原生 – 体验Istio的完美入门之旅(一)

2020 年 2 月 16 日
筆記

前言

随着微服务架构的流行，服务网格技术获得了业界的广泛关注，作为实现云原生的重要积木，各大厂商也纷纷开始布局，Amazon在2019年4月份推出了App Mesh；Google、IBM、Lyft联合开发了Istio。

Istio作为下一代服务网格的整体解决方案，得到了业界的普遍认可，站在kubernetes巨人的肩膀上，极大地提高了分布式应用的研发和运维效率。

2020是云原生普及的一年，如何部署、使用、运维Istio又是必须要学习知识，本篇希望带给大家一个完美的入门体验。

一、安装环境

本地环境：Linux ubuntu
kubernetes版本：1.15.2

二、准备工作

1、下载最新版本

从Istio最新发布列表下载最新发布版本1.4.3压缩包，及其命令行工具(Istioctl)，如下：

# 创建工作目录  mkdir -p /root/service-mesh/istio && cd /root/service-mesh/istio;  # 下载  wget https://github.com/istio/istio/releases/download/1.4.3/istioctl-1.4.3-linux.tar.gz;  ## istio也可以演示的时候在下载  wget https://github.com/istio/istio/releases/download/1.4.3/istio-1.4.3-linux.tar.gz;

话外音：请下载相同版本的Istioctl和Istio，避免无法预料的问题。

2、安装命令行工具

tar -vxzf istioctl-1.4.3-linux.tar.gz && cp istioctl /usr/local/bin;

三、安装Istio

为了满足不同的安装需求，Istio内置了一系列的安装配置文件，生产环境建议以default安装配置文件为起点。

话外音：可以使用istioctl profile list命令查看内置配置文件列表，然后使用istioctl profile dump [配置文件名称]打印配置文件内容。

# 安装 default # istioctl manifest apply --set profile=default - Applying manifest for component Base... ✔ Finished applying manifest for component Base. - Applying manifest for component Galley... - Applying manifest for component IngressGateway... - Applying manifest for component Citadel... - Applying manifest for component Kiali... - Applying manifest for component Prometheus... - Applying manifest for component Policy... - Applying manifest for component Pilot... - Applying manifest for component Injector... - Applying manifest for component Telemetry... ✔ Finished applying manifest for component IngressGateway. ✔ Finished applying manifest for component Citadel. ✔ Finished applying manifest for component Prometheus. ✔ Finished applying manifest for component Policy. ✔ Finished applying manifest for component Galley. ✔ Finished applying manifest for component Injector. ✔ Finished applying manifest for component Pilot. - Finished applying manifest for component Kiali. ✔ Finished applying manifest for component Telemetry. # 验证 # kubectl get pod -n istio-system NAME READY STATUS RESTARTS AGE istio-citadel-7c959c8d59-hssf4 1/1 Running 0 100m istio-galley-5479df66b5-tr5hf 2/2 Running 0 100m istio-ingressgateway-7c95796d59-s5sc2 1/1 Running 0 100m istio-pilot-656556b575-7zzht 2/2 Running 0 100m istio-policy-5b9b9f5cd9-788rg 2/2 Running 6 100m istio-sidecar-injector-7dbcc9fc89-554vg 1/1 Running 0 100m istio-telemetry-7d5b5947db-tgbmg 2/2 Running 6 100m prometheus-685585888b-5f77l 1/1 Running 0 100m

等待几分钟，当所有的组件状态都为Running时，表示安装成功。

四、安装kiali

通过将基础设施转移到Istio，使得应用开发者无需重复建设基础设施，只需专注于业务逻辑。Istio负责管理整个应用服务集合，这些服务集合组成的网络拓扑就叫服务网格，Istio提供了kiali来可视化整个服务网格。

1、创建登录凭证

# KIALI_USERNAME=$(read -p 'Kiali Username: ' uval && echo -n $uval | base64);  Kiali Username: 用户名  # KIALI_PASSPHRASE=$(read -sp 'Kiali Passphrase: ' pval && echo -n $pval | base64);  Kiali Passphrase: 密码  # cat <<EOF | kubectl apply -f -  apiVersion: v1  kind: Secret  metadata:    name: kiali    namespace: istio-system    labels:      app: kiali  type: Opaque  data:    username: $KIALI_USERNAME    passphrase: $KIALI_PASSPHRASE  EOF

2、使用Istioctl安装

# istioctl manifest apply --set values.kiali.enabled=true  [...]  ✔ Finished applying manifest for component Kiali.  [...]

3、联网

使用NodePort方式暴露kiali服务到互联网，如下：

话外音：应该根据k8s环境选择不同联网方式，生产环境建议暴露为LoadLalancer。

# kubectl -n istio-system edit svc kiali  [...]  spec:    ports:    - name: http-kiali      [...]      nodePort: 9527    type: NodePort  [...]

4、访问

浏览器键入地址http://[ip]:9527/kiali，键入上面创建的凭证，登录成功，如下：

五、演示

本节将部署一个多语言异构化的微服务示例(Bookinfo)，让大家对服务网格有一个清晰的认识。

Bookinfo – 在线图书商店

productpage微服务调用details和reviews微服务，提供图书单品完整信息。
details微服务提供图书详细信息。
reviews微服务提供图书评论信息。一共有三个版本。v1版本不会调用ratings微服务；v2版本调用ratings服务，并将每个等级显示为1到5个黑色星号；v3版本调用ratings服务，并将每个等级显示为1到5个红色星号。
ratings微服务提供图书排行榜信息。

一图胜千言，整体架构如下：

部署Bookinfo到Istio

将Bookinfo部署到k8s默认命名空间，即default。

1、启动边车自动注入

kubectl label namespace default istio-injection=enabled

2、部署到k8s

# 进入工作目录，解压刚刚下载的Istio  root@just: cd /root/service-mesh/istio && tar -vxzf istio-1.4.3-linux.tar.gz  # 使用kubectl部署到k8s  root@just: kubectl apply -f istio-1.4.3/samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml  service/details created  serviceaccount/bookinfo-details created  deployment.apps/details-v1 created  service/ratings created  serviceaccount/bookinfo-ratings created  deployment.apps/ratings-v1 created  service/reviews created  serviceaccount/bookinfo-reviews created  deployment.apps/reviews-v1 created  deployment.apps/reviews-v2 created  deployment.apps/reviews-v3 created  service/productpage created  serviceaccount/bookinfo-productpage created  deployment.apps/productpage-v1 created

3、联网

# 为Bookinfo部署入口网关  root@just: kubectl apply -f istio-1.4.3/samples/bookinfo/networking/bookinfo-gateway.yaml  gateway.networking.istio.io/bookinfo-gateway created  virtualservice.networking.istio.io/bookinfo created  # 获取网关地址  root@just: export INGRESS_HOST=$(kubectl get po -l istio=ingressgateway -n istio-system -o jsonpath='{.items[0].status.hostIP}'  root@just: export INGRESS_PORT=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="http2")].nodePort}')  root@just: export GATEWAY_URL=$INGRESS_HOST:$INGRESS_PORT  # 获取图书单品页地址  echo http://${GATEWAY_URL}/productpage

4、访问

5、查看服务网格

不停地刷新图书单品页，kiali会实时地绘制服务网格，如下：

基于权重流量的实时控制，如下：

对于服务的可观察性，kiali还提供了很多其他的功能，这也是Istio相较于其他服务网格框架的优势，这里就不展示了。

六、总结

本篇使用Istioctl搭建了一套完整的Istio系统，先从战略上鸟瞰Istio，进一步从战术上学习Istio将更加容易，作为一个完整解决方案，后面系列将一步步学习如何运用Istio的连接、安全、控制、可观察性全面地治理分布式应用。

七、参考

https://github.com/istio/istio/releases

https://istio.io/docs/setup/additional-setup/config-profiles

https://istio.io/docs/setup/getting-started

https://istio.io/docs/setup/install/istioctl/#customizing-the-configuration

https://istio.io/docs/reference/commands/istioctl

https://istio.io/docs/ops/diagnostic-tools/istioctl

https://istio.io/news/releases/1.4.x/announcing-1.4.3

https://istio.io/docs/examples/bookinfo

https://istio.io/docs/tasks/traffic-management/ingress/ingress-control/#determining-the-ingress-ip-and-ports