Istio路由基础教程

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Istio路由基础教程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

当学习像Istio这样的新技术时，我推荐看一看项目自带的示例。Istio包含了一些示例程序，但都有各种各样的不足。比如说BookInfo就是很好的一个应用。但是对我来说，它太冗长，服务太多，而且文档似乎专注于管理BookInfo应用程序，而不是从头构建。另外还有一个小一点的示例-helleworld，但是它仅关注于自动伸缩。

在这篇文章中，我想从基础讲起，并向您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只管理您应用的流量，应用程序生命周期由底层平台Kubernetes管理。因此，您需要了解容器和Kubernetes基础知识，并且需要了解Istio 路由原语，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介绍Istio 路由。

基本步骤

这些大致是创建Istio“HelloWorld”应用程序的步骤：

  1. 创建一个Kubernetes集群并安装带有自动sidecar注入的Istio。

  2. 使用您选择的语言创建一个HelloWorld应用程序，基于这个程序创建一个Docker镜像并将其推送到公共图像存储库。

  3. 为容器创建Kubernetes Deployment和Service。

  4. 创建Gateway以启用到群集的HTTP（S）流量。

  5. 创建VirtualService以通过Gateway公开Kubernetes服务。

  6. （可选）如果要创建应用程序的多个版本，请创建DestinationRule以定义可从VirtualService引用的子集。

  7. （可选）如果要从服务网格调用外部服务，请创建ServiceEntry。

我不会在本文中介绍步骤1和2，因为它们不是Istio特有的。 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codelabs。 第3步也不是Istio特定的，但它是其他一切的先决条件，所以我们从那开始。

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。我有一个容器化的ASP.NET核心应用程序，容器镜像我已经推送到谷歌容器注册表。 让我们从创建一个aspnetcore.yaml文件开始：

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. apiVersion: v1
    2. 
  
    
    
  
  2. kind: Service
    3. 
  
    
    
  
  3. metadata:
    4. 
  
    
    
  
  4.   name: aspnetcore-service
    5. 
  
    
    
  
  5.   labels:
    6. 
  
    
    
  
  6.     app: aspnetcore
    7. 
  
    
    
  
  7. spec:
    8. 
  
    
    
  
  8.   ports:
    9. 
  
    
    
  
  9.   - port: 8080
    10. 
  
    
    
  
  10.     name: http
    11. 
  
    
    
  
  11.   selector:
    12. 
  
    
    
  
  12.     app: aspnetcore
    13. 
  
    
    
  
  13. ---
    14. 
  
    
    
  
  14. apiVersion: extensions/v1beta1
    15. 
  
    
    
  
  15. kind: Deployment
    16. 
  
    
    
  
  16. metadata:
    17. 
  
    
    
  
  17.   name: aspnetcore-v1
    18. 
  
    
    
  
  18. spec:
    19. 
  
    
    
  
  19.   replicas: 1
    20. 
  
    
    
  
  20.   template:
    21. 
  
    
    
  
  21.     metadata:
    22. 
  
    
    
  
  22.       labels:
    23. 
  
    
    
  
  23.         app: aspnetcore
    24. 
  
    
    
  
  24.         version: v1
    25. 
  
    
    
  
  25.     spec:
    26. 
  
    
    
  
  26.       containers:
    27. 
  
    
    
  
  27.       - name: aspnetcore
    28. 
  
    
    
  
  28.         image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v1
    29. 
  
    
    
  
  29.         imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
    30. 
  
    
    
  
  30.         ports:
    31. 
  
    
    
  
  31.         - containerPort: 8080
    32.

创建deployment和service:

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. $ kubectl apply -f aspnetcore.yaml
    2. 
  
    
    
  
  2. service "aspnetcore-service" created
    3. 
  
    
    
  
  3. deployment.extensions "aspnetcore-v1" created
    4.

到现在为止还没有专门讲到Istio。

Gateway

我们现在可以回到Istio路由了。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Gateway。 Gateway描述了在网络边缘运行的负载均衡器，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：

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
    2. 
  
    
    
  
  2. kind: Gateway
    3. 
  
    
    
  
  3. metadata:
    4. 
  
    
    
  
  4.   name: aspnetcore-gateway
    5. 
  
    
    
  
  5. spec:
    6. 
  
    
    
  
  6.   selector:
    7. 
  
    
    
  
  7.     istio: ingressgateway # use istio default controller
    8. 
  
    
    
  
  8.   servers:
    9. 
  
    
    
  
  9.   - port:
    10. 
  
    
    
  
  10.       number: 80
    11. 
  
    
    
  
  11.       name: http
    12. 
  
    
    
  
  12.       protocol: HTTP
    13. 
  
    
    
  
  13.     hosts:
    14. 
  
    
    
  
  14.     - "*"
    15.

创建Gateway：

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. $ kubectl apply -f aspnetcore-gateway.yaml
    2. 
  
    
    
  
  2. gateway.networking.istio.io "aspnetcore-gateway" created
    3.

我们已经为集群启用了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，但我们不会深入介绍这些细节。

让我们创建一个aspnetcore-virtualservice.yaml文件：

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
    2. 
  
    
    
  
  2. kind: VirtualService
    3. 
  
    
    
  
  3. metadata:
    4. 
  
    
    
  
  4.   name: aspnetcore-virtualservice
    5. 
  
    
    
  
  5. spec:
    6. 
  
    
    
  
  6.   hosts:
    7. 
  
    
    
  
  7.   - "*"
    8. 
  
    
    
  
  8.   gateways:
    9. 
  
    
    
  
  9.   - aspnetcore-gateway
    10. 
  
    
    
  
  10.   http:
    11. 
  
    
    
  
  11.   - route:
    12. 
  
    
    
  
  12.     - destination:
    13. 
  
    
    
  
  13.         host: aspnetcore-service
    14.

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：

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. $ kubectl apply -f aspnetcore-virtualservice.yaml
    2. 
  
    
    
  
  2. virtualservice.networking.istio.io "aspnetcore-virtualservice" created
    3.

测试app v1版本

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. $ kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system
    2. 
  
    
    
  
  2. NAME                   TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP                                                                                                        
    3. 
  
    
    
  
  3. istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.31.247.41   35.240.XX.XXX
    4.

Istio路由基础教程

DestinationRule

在某些时候，您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。 您需要创建一个DestinationRule来定义那些版本，在Istio中称为子集。

首先，更新aspnetcore.yaml文件，用v2版本的容器来定义v2的部署（Deployment）：

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. apiVersion: v1
    2. 
  
    
    
  
  2. kind: Service
    3. 
  
    
    
  
  3. metadata:
    4. 
  
    
    
  
  4.   name: aspnetcore-service
    5. 
  
    
    
  
  5.   labels:
    6. 
  
    
    
  
  6.     app: aspnetcore
    7. 
  
    
    
  
  7. spec:
    8. 
  
    
    
  
  8.   ports:
    9. 
  
    
    
  
  9.   - port: 8080
    10. 
  
    
    
  
  10.     name: http
    11. 
  
    
    
  
  11.   selector:
    12. 
  
    
    
  
  12.     app: aspnetcore
    13. 
  
    
    
  
  13. ---
    14. 
  
    
    
  
  14. apiVersion: extensions/v1beta1
    15. 
  
    
    
  
  15. kind: Deployment
    16. 
  
    
    
  
  16. metadata:
    17. 
  
    
    
  
  17.   name: aspnetcore-v1
    18. 
  
    
    
  
  18. spec:
    19. 
  
    
    
  
  19.   replicas: 1
    20. 
  
    
    
  
  20.   template:
    21. 
  
    
    
  
  21.     metadata:
    22. 
  
    
    
  
  22.       labels:
    23. 
  
    
    
  
  23.         app: aspnetcore
    24. 
  
    
    
  
  24.         version: v1
    25. 
  
    
    
  
  25.     spec:
    26. 
  
    
    
  
  26.       containers:
    27. 
  
    
    
  
  27.       - name: aspnetcore
    28. 
  
    
    
  
  28.         image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v1
    29. 
  
    
    
  
  29.         imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
    30. 
  
    
    
  
  30.         ports:
    31. 
  
    
    
  
  31.         - containerPort: 8080
    32. 
  
    
    
  
  32. ---
    33. 
  
    
    
  
  33. apiVersion: extensions/v1beta1
    34. 
  
    
    
  
  34. kind: Deployment
    35. 
  
    
    
  
  35. metadata:
    36. 
  
    
    
  
  36.   name: aspnetcore-v2
    37. 
  
    
    
  
  37. spec:
    38. 
  
    
    
  
  38.   replicas: 1
    39. 
  
    
    
  
  39.   template:
    40. 
  
    
    
  
  40.     metadata:
    41. 
  
    
    
  
  41.       labels:
    42. 
  
    
    
  
  42.         app: aspnetcore
    43. 
  
    
    
  
  43.         version: v2
    44. 
  
    
    
  
  44.     spec:
    45. 
  
    
    
  
  45.       containers:
    46. 
  
    
    
  
  46.       - name: aspnetcore
    47. 
  
    
    
  
  47.         image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v2
    48. 
  
    
    
  
  48.         imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
    49. 
  
    
    
  
  49.         ports:
    50. 
  
    
    
  
  50.         - containerPort: 8080
    51.

创建一个新的部署（Deployment）:

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. $ kubectl apply -f aspnetcore.yaml
    2. 
  
    
    
  
  2. service "aspnetcore-service" unchanged
    3. 
  
    
    
  
  3. deployment.extensions "aspnetcore-v1" unchanged
    4. 
  
    
    
  
  4. deployment.extensions "aspnetcore-v2" created
    5.

如果刷新浏览器，你可以看到VirtualService 在v1 和v2 版本之间切换:

Istio路由基础教程

Istio路由基础教程

这个结果是预料之中的，因为这两个版本都暴露在相同的Kubernetes服务之后：aspnetcore-service。

如果您想将服务仅限于v2该怎么办？ 可以通过在VirtualService中指定子集来完成，但我们需要首先在DestinationRules中定义这些子集。 DestinationRule本质上将标签映射到Istio子集。

创建一个aspnetcore-destinationrule.yaml文件：

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
    2. 
  
    
    
  
  2. kind: DestinationRule
    3. 
  
    
    
  
  3. metadata:
    4. 
  
    
    
  
  4.   name: aspnetcore-destinationrule
    5. 
  
    
    
  
  5. spec:
    6. 
  
    
    
  
  6.   host: aspnetcore-service
    7. 
  
    
    
  
  7.   trafficPolicy:
    8. 
  
    
    
  
  8.     tls:
    9. 
  
    
    
  
  9.       mode: ISTIO_MUTUAL
    10. 
  
    
    
  
  10.   subsets:
    11. 
  
    
    
  
  11.   - name: v1
    12. 
  
    
    
  
  12.     labels:
    13. 
  
    
    
  
  13.       version: v1
    14. 
  
    
    
  
  14.   - name: v2
    15. 
  
    
    
  
  15.     labels:
    16. 
  
    
    
  
  16.       version: v2
    17.

创建DestinnationRule:

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. $ kubectl apply -f aspnetcore-destinationrule.yaml
    2. 
  
    
    
  
  2. destinationrule.networking.istio.io "aspnetcore-destinationrule" created
    3.

现在，你可以在VirtualService指向v2子集:

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
    2. 
  
    
    
  
  2. kind: VirtualService
    3. 
  
    
    
  
  3. metadata:
    4. 
  
    
    
  
  4.   name: aspnetcore-virtualservice
    5. 
  
    
    
  
  5. spec:
    6. 
  
    
    
  
  6.   hosts:
    7. 
  
    
    
  
  7.   - "*"
    8. 
  
    
    
  
  8.   gateways:
    9. 
  
    
    
  
  9.   - aspnetcore-gateway
    10. 
  
    
    
  
  10.   http:
    11. 
  
    
    
  
  11.   - route:
    12. 
  
    
    
  
  12.     - destination:
    13. 
  
    
    
  
  13.         host: aspnetcore-service
    14. 
  
    
    
  
  14.          subset: v2
    15.

更新VirtualService:

 
   
   
 
    
  
    
    
  
  1. $ kubectl apply -f aspnetcore-virtualservice.yaml
    2. 
  
    
    
  
  2. virtualservice.networking.istio.io "aspnetcore-virtualservice" configured
    3.

现在再刷新浏览器，你应该只会看到v2版本的内容了。

ServiceEntry

最后我大概提一下ServiceEntry. 所有外部流量在Istio中都是默认被阻断了的，如果你需要启用外部流量就需要创建一个ServiceEntry来列出所有的已经启用外部流量的协议和主机。你可以从这里了解更多信息，我在这篇文章中就不多做阐述了。

希望这篇文章对你有所助益！如果你还想了解更多，这里有一个系列更详细的阐述了这篇文章提到的所有概念和解释：

  • Deploy ASP.NET Core app to Google Kubernetes Engine with Istio (Part 1)

  • Deploy ASP.NET Core app to Google Kubernetes Engine with Istio (Part 2)

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Istio免费直播课程推荐

本课程来自 IBM 微课程，通过视频直播的方式帮助您快速了解 Istio，每周一期。

  • 11月1日 Istio初探

  • 11月8日 Istio上手

  • 11月15日 Istio的安全管理

  • 11月22日 Envoy

  • 11月29日 使用Istio来监控和可视化微服务

  • 12月6日 Istio mixer - 基本概念，策略、遥测与扩展

  • 12月13日 Istio跨云管理方案解析

  • 12月20日 Istio使用案例：Serverless 平台knative

  • 详情请参考：

点击【阅读原文】跳转到ServiceMesher网站上浏览可以查看文中的链接。

Istio路由基础教程

  • SOFAMesh（https://github.com/alipay/sofa-mesh）基于Istio的大规模服务网格解决方案

  • SOFAMosn（https://github.com/alipay/sofa-mosn）使用Go语言开发的高性能Sidecar代理

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以上是关于Istio路由基础教程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

（译）在 Istio 中使用 Opentracing Baggage 进行传播和路由

[Istio]流量管理API v1alpha3路由规则

使用Istio控制Serverless架构Fn Project中的函数间流量路由

跨语言微服务框架 - Istio官方示例(自动注入.请求路由.流量控制.故障注入)

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Istio 教程｜部署 Service Mesh 简化微服务通信（下）