服务网格Istio入门-详细记录Kubernetes安装Istio并使用

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1 服务网格Istio

Istio是开源的Service Mesh实现，一般用于Kubernetes集群容器中的连接、监控和保护。它的核心特性有：

• 流量管理

  • 通过简单配置实现服务之间的流量；
  • 简化服务级属性如熔断、超时、重试；
  • 支持A/B测试、金丝雀发布等。

• 安全

  • 通信层面的安全控制；
  • 开发人员只需要专注于应用程序开发。

• 可观察性

  • Metrics；
  • Logging；
  • Tracing。

• 平台支持

  • Kubernetes；
  • 各种云平台。

Istio的架构分为数据平台和控制平面，数据平面通过Sidecar代理工作，如下：

2 Kubernetes安装istio

2.1 创建服务器

为了避免出现镜像下载慢或无法下载的问题，我们使用阿里云香港的服务器来做示例。为了省钱，我使用的是抢占式实例，8CPU 16GB内存，大概是0.28/小时，用完即删就可以了。

• CPU：8核
• 内存：16GB
• 系统：Ubuntu 20.04 64位
• 价格：0.28/时
• 分配公网IP：是
• 带宽计费模式：按使用流量
• 带宽峰值：最大

测试登陆如下：

ssh [e-mail]

$ free -h
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           15Gi       153Mi        15Gi       2.0Mi       325Mi        15Gi

正常连接，可以开始使用了。

2.2 安装Kubernetes

我这里不打算创建一个Kubernetes集群，所以只用了一台机，如果有兴趣的可查看之间的文章《详细记录用kubeadm在Ubuntu上安装Kubernetes集群》。

这里通过minikube来启动kubernetes，我们一步一步来安装吧：

# 必要的更新
$ apt-get update -y
$ apt-get upgrade -y

# 下载kubectl命令行工具
$ curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"

# 执行权限
$ chmod a+x kubectl
$ mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl

# 安装Docker
$ apt-get install -y docker.io

# 检测Docker安装情况
$ docker --version
Docker version 20.10.7, build 20.10.7-0ubuntu1~20.04.1

# 下载minikube
$ curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64

# 执行权限
$ chmod +x minikube
$ mv minikube /usr/local/bin

# 安装conntrack依赖
$ apt-get install -y conntrack

# 启动kubernetes，需要等待一小段时间，因为要下载镜像，启动kubernetes
$ minikube start --driver=none

# 检测启动成功
kubectl version
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"22", GitVersion:"v1.22.0", GitCommit:"c2b5237ccd9c0f1d600d3072634ca66cefdf272f", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-08-04T18:03:20Z", GoVersion:"go1.16.6", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"21", GitVersion:"v1.21.2", GitCommit:"092fbfbf53427de67cac1e9fa54aaa09a28371d7", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-06-16T12:53:14Z", GoVersion:"go1.16.5", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}

我们看到对应的Pod也起来了：

2.3 安装istio

安装完Istio后，我们就可以开始安装Istio了，过程如下：

# 下载安装包：
$ curl -L https://istio.io/downloadIstio | sh -

# 添加到Path
$ export PATH="$PATH:/root/istio-1.10.3/bin"

# 检测是否可以正常安装
$ istioctl x precheck
✔ No issues found when checking the cluster. Istio is safe to install or upgrade!

# 执行安装
$ istioctl install

安装成功后，会出现如下界面：

查看命名空间，会多出一个istio-system：

3 使用istio

我们通过安装官方的示例来看如何使用。先要给对应的命令空间加标签，这样istio才会识别，才会注入代理：

$ kubectl label namespace default istio-injection=enabled

接着我们安装对应的示例代码：

kubectl apply -f istio-1.10.3/samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml

可以看到所有应用都起来了，而且每个Pod是有两个Container的：

为了更好地监控我们的应用，我们来添加一些组件或插件：

$ kubectl apply -f istio-1.10.3/samples/addons

这样，我们就多了许多新的组件，如Grafana、Jaeger、Kiali、Prometheus等：

我们以Kiali以例，暴露服务出来，来看看它给我们带来了什么：

# 添加NodePort
$ kubectl expose deployment kiali --type=NodePort --name=kiali-nodeport -n istio-system

# 找到对应的端口
kubectl get service -n istio-system | grep kiali

# 在其它外部访问，注意IP为服务器的公网IP
$ curl 47.242.151.110:31015
<a href="/kiali/">Found</a>.

打开：http://47.242.151.110:31015/k... ，不要用Chrome打开，对于非https的网页，Chrome会打开失败。我用Safari可以正常打开：

我们来模拟一些请求：

kubectl get svc
NAME          TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
details       ClusterIP   10.101.63.99     <none>        9080/TCP   77m
kubernetes    ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP    132m
productpage   ClusterIP   10.110.126.60    <none>        9080/TCP   77m
ratings       ClusterIP   10.104.252.123   <none>        9080/TCP   77m
reviews       ClusterIP   10.104.41.104    <none>        9080/TCP   77m

# 循环发送请求
for i in $(seq 1 100); do curl -s -o /dev/null "http://10.101.63.99:9080"; done
for i in $(seq 1 100); do curl -s -o /dev/null "http://10.110.126.60:9080"; done
for i in $(seq 1 100); do curl -s -o /dev/null "http://10.104.252.123:9080"; done
for i in $(seq 1 100); do curl -s -o /dev/null "http://10.104.41.104:9080"; done

查看Graph，就可以看到一些请求的线，红色是失败的，绿色是健康正常的：

当然还有其它更多的功能，这里就不一一讲解了。

4 总结

这篇为入门体验，以后更多细节我们再一一道来吧。