Istio Routing极简教程


在学习像Istio这样的新技术时,看一下示例应用程序总是一个好主意。 Istio repo有一些示例应用程序,但它们似乎有各种不足。 文档中的BookInfo是一个很好的示例。 但是,对于我而言,它太冗长,服务太多,而且文档似乎专注于管理BookInfo应用程序,而不是从头开始构建。 有一个较小的helloworld例子,但它更多的是关于自动伸缩而不是其他。

在这篇文章中,我想介绍一下基础知识,并展示如何从头开始构建支持Istio的“HelloWorld”应用程序。 要记住的一点是,Istio只管理你应用的流量。 在这种情况下,应用程序生命周期由底层平台Kubernetes管理。 因此,你需要了解容器和Kubernetes基础知识,并且需要了解Istio Routing原语,例如Gateway,VirtualService,DestinationRule。 我假设大多数人都知道容器和Kubernetes基础知识。 我将在本文中专注于Istio Routing。

基础步骤

以下这些大致就是你需要遵循的,以获得Istio的“HelloWorld”应用程序的步骤:
  1. 创建一个Kubernetes集群并安装带有sidecare自动注入的Istio。
  2. 使用你选择的语言创建Hello World应用程序,创建Docker镜像并将其推送到公共镜像仓库。
  3. 为你的容器创建Kubernetes Deployment和Service。
  4. 创建Gateway以启用到群集的HTTP(S)流量。
  5. 创建VirtualService,通过Gateway公开Kubernetes服务。
  6. (可选)如果要创建多个版本应用程序,请创建DestinationRule以定义可从VirtualService引用的subsets。
  7. (可选)如果要在服务网格外部调用其他外部服务,请创建ServiceEntry


我不会在本文中介绍步骤1和2,因为它们不是特定于Istio的。 如果您需要有关这些步骤的帮助,可以查看我在本文末尾提到的文章。 第3步也不是Istio特定的,但它是其他一切的先决条件,所以让我们从那开始。

Deployment和Service

正如我所提到的,应用程序生命周期由Kubernetes管理。 因此,您需要从创建Kubernetes Deployment和Service开始。 我的情况如下,我有一个容器化的ASP.NET核心应用程序,其镜像我已经推送到谷歌镜像仓库。 让我们从创建一个aspnetcore.yaml文件开始:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: aspnetcore-service
labels:
app: aspnetcore
spec:
ports:
- port: 8080
name: http
selector:
app: aspnetcore
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: aspnetcore-v1
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
  labels:
    app: aspnetcore
    version: v1
spec:
  containers:
  - name: aspnetcore
    image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v1
    imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 8080

创建Deployment和Service:
$ kubectl apply -f aspnetcore.yaml
service "aspnetcore-service" created
deployment.extensions "aspnetcore-v1" created

到目前为止没有任何特定的针对Istio的内容。

Gateway

我们现在可以开始研究Istio Routing。 首先,我们需要为服务网格启用HTTP/HTTPS流量。 为此,我们需要创建一个网关。 Gateway描述了在边缘运行的负载均衡,用于接收传入或传出的HTTP/TCP连接。

让我们创建一个aspnetcore-gateway.yaml文件:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
name: aspnetcore-gateway
spec:
selector:
istio: ingressgateway # use istio default controller
servers:
- port:
  number: 80
  name: http
  protocol: HTTP
hosts:
- "*"

创建Gateway:
$ kubectl apply -f aspnetcore-gateway.yaml
gateway.networking.istio.io "aspnetcore-gateway" created

此时,我们为集群启用了HTTP流量。 我们需要将之前创建的Kubernetes服务映射到Gateway。 我们将使用VirtualService执行此操作。

VirtualService

VirtualService实际上将Kubernetes服务连接到Istio网关。 它还可以执行更多操作,例如定义一组流量路由规则,以便在主机被寻址时应用,但我们不会深入了解这些细节。

让我们创建一个aspnetcore-virtualservice.yaml文件:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
name: aspnetcore-virtualservice
spec:
hosts:
- "*"
gateways:
- aspnetcore-gateway
http:
- route:
- destination:
    host: aspnetcore-service

请注意,VirtualService与特定网关绑定,并定义引用Kubernetes服务的主机。

创建VirtualService:
$ kubectl apply -f aspnetcore-virtualservice.yaml
virtualservice.networking.istio.io "aspnetcore-virtualservice" created

测试V1版本APP

我们准备测试我们的应用程序了。 我们需要获取Istio Ingress Gateway的IP地址:
$ kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system
NAME                   TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP                                                                                                        
istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.31.247.41   35.240.XX.XXX

当我们在浏览器中打开EXTERNAL-IP时,我们应该看到HelloWorld ASP.NET Core应用程序:
1.png

DestinationRule

在某些时候,你希望将应用更新为新版本。 也许你想分割两个版本之间的流量。你需要创建一个DestinationRule来定义是哪些版本,在Istio中称为subset。

首先,更新aspnetcore.yaml文件以使用v2版本的容器定义v2的deployment:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: aspnetcore-service
labels:
app: aspnetcore
spec:
ports:
- port: 8080
name: http
selector:
app: aspnetcore
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: aspnetcore-v1
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
  labels:
    app: aspnetcore
    version: v1
spec:
  containers:
  - name: aspnetcore
    image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v1
    imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 8080
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: aspnetcore-v2
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
  labels:
    app: aspnetcore
    version: v2
spec:
  containers:
  - name: aspnetcore
    image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v2
    imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 8080

创建新的Deployment:
$ kubectl apply -f aspnetcore.yaml
service "aspnetcore-service" unchanged
deployment.extensions "aspnetcore-v1" unchanged
deployment.extensions "aspnetcore-v2" created

如果使用EXTERNAL-IP刷新浏览器,您将看到应用程序的v1和v2版本交替出现:
2.png

3.png

这是符合预期的,因为两个版本都暴露在相同的Kubernetes服务之后:aspnetcore-service。

如果您想将服务仅指向v2,该怎么办? 这可以通过在VirtualService中指定subset来完成,但我们需要首先在DestinationRules中定义这些subset。 DestinationRule本质上是将标签映射到Istio的subset。

创建一个aspnetcore-destinationrule.yaml文件:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
name: aspnetcore-destinationrule
spec:
host: aspnetcore-service
trafficPolicy:
tls:
  mode: ISTIO_MUTUAL
subsets:
- name: v1
labels:
  version: v1
- name: v2
labels:
  version: v2

创建DestinationRule:
$ kubectl apply -f aspnetcore-destinationrule.yaml
destinationrule.networking.istio.io "aspnetcore-destinationrule" created

现在你可以从VirtualService来引用v2 subset:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
name: aspnetcore-virtualservice
spec:
hosts:
- "*"
gateways:
- aspnetcore-gateway
http:
- route:
- destination:
    host: aspnetcore-service
     subset: v2

更新VirtualService:
$ kubectl apply -f aspnetcore-virtualservice.yaml
virtualservice.networking.istio.io "aspnetcore-virtualservice" configured

如果你现在继续浏览EXTERNAL-IP,您现在应该只能看到应用程序的v2版本。

ServiceEntry

我想在Istio Routing中提到的最后一件事是ServiceEntry。默认情况下,Istio中的所有外部流量都被阻止。如果要启用外部流量,则需要创建ServiceEntry以列出为外部流量启用的协议和主机。我不会在这篇文章中展示一个例子,但你可以在这里阅读更多相关内容。

希望这篇文章对你有用!如果您想了解更多信息,可以使用codelab系列以下两部分,其中所有这些概念和更多内容将在逐步的详细教程中进行说明:


原文链接:Istio Routing Basics(翻译:kelvinji2009)

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