雲原生 - 體驗Istio的完美入門之旅(一)

雲原生 – 體驗Istio的完美入門之旅(一)

2020 年 2 月 16 日
筆記

前言

隨着微服務架構的流行，服務網格技術獲得了業界的廣泛關注，作為實現雲原生的重要積木，各大廠商也紛紛開始布局，Amazon在2019年4月份推出了App Mesh；Google、IBM、Lyft聯合開發了Istio。

Istio作為下一代服務網格的整體解決方案，得到了業界的普遍認可，站在kubernetes巨人的肩膀上，極大地提高了分佈式應用的研發和運維效率。

2020是雲原生普及的一年，如何部署、使用、運維Istio又是必須要學習知識，本篇希望帶給大家一個完美的入門體驗。

一、安裝環境

本地環境：Linux ubuntu
kubernetes版本：1.15.2

二、準備工作

1、下載最新版本

從Istio最新發佈列表下載最新發佈版本1.4.3壓縮包，及其命令行工具(Istioctl)，如下：

# 創建工作目錄  mkdir -p /root/service-mesh/istio && cd /root/service-mesh/istio;  # 下載  wget https://github.com/istio/istio/releases/download/1.4.3/istioctl-1.4.3-linux.tar.gz;  ## istio也可以演示的時候在下載  wget https://github.com/istio/istio/releases/download/1.4.3/istio-1.4.3-linux.tar.gz;

話外音：請下載相同版本的Istioctl和Istio，避免無法預料的問題。

2、安裝命令行工具

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

三、安裝Istio

為了滿足不同的安裝需求，Istio內置了一系列的安裝配置文件，生產環境建議以default安裝配置文件為起點。

話外音：可以使用istioctl profile list命令查看內置配置文件列表，然後使用istioctl profile dump [配置文件名稱]打印配置文件內容。

# 安裝 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. # 驗證 # 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

等待幾分鐘，當所有的組件狀態都為Running時，表示安裝成功。

四、安裝kiali

通過將基礎設施轉移到Istio，使得應用開發者無需重複建設基礎設施，只需專註於業務邏輯。Istio負責管理整個應用服務集合，這些服務集合組成的網絡拓撲就叫服務網格，Istio提供了kiali來可視化整個服務網格。

1、創建登錄憑證

# KIALI_USERNAME=$(read -p 'Kiali Username: ' uval && echo -n $uval | base64);  Kiali Username: 用戶名  # KIALI_PASSPHRASE=$(read -sp 'Kiali Passphrase: ' pval && echo -n $pval | base64);  Kiali Passphrase: 密碼  # 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安裝

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

3、聯網

使用NodePort方式暴露kiali服務到互聯網，如下：

話外音：應該根據k8s環境選擇不同聯網方式，生產環境建議暴露為LoadLalancer。

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

4、訪問

瀏覽器鍵入地址http://[ip]:9527/kiali，鍵入上面創建的憑證，登錄成功，如下：

五、演示

本節將部署一個多語言異構化的微服務示例(Bookinfo)，讓大家對服務網格有一個清晰的認識。

Bookinfo – 在線圖書商店

productpage微服務調用details和reviews微服務，提供圖書單品完整信息。
details微服務提供圖書詳細信息。
reviews微服務提供圖書評論信息。一共有三個版本。v1版本不會調用ratings微服務；v2版本調用ratings服務，並將每個等級顯示為1到5個黑色星號；v3版本調用ratings服務，並將每個等級顯示為1到5個紅色星號。
ratings微服務提供圖書排行榜信息。

一圖勝千言，整體架構如下：

部署Bookinfo到Istio

將Bookinfo部署到k8s默認命名空間，即default。

1、啟動邊車自動注入

kubectl label namespace default istio-injection=enabled

2、部署到k8s

# 進入工作目錄，解壓剛剛下載的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、聯網

# 為Bookinfo部署入口網關  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  # 獲取網關地址  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  # 獲取圖書單品頁地址  echo http://${GATEWAY_URL}/productpage

4、訪問

5、查看服務網格

不停地刷新圖書單品頁，kiali會實時地繪製服務網格，如下：

基於權重流量的實時控制，如下：

對於服務的可觀察性，kiali還提供了很多其他的功能，這也是Istio相較於其他服務網格框架的優勢，這裡就不展示了。

六、總結

本篇使用Istioctl搭建了一套完整的Istio系統，先從戰略上鳥瞰Istio，進一步從戰術上學習Istio將更加容易，作為一個完整解決方案，後面系列將一步步學習如何運用Istio的連接、安全、控制、可觀察性全面地治理分佈式應用。

七、參考

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