Istio路由基础教程

作者：Mete Atamel 译者：Jianjun 原文：https://medium.com/google-cloud/istio-routing-basics-14feab3c040e

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. kind: Service

3. metadata:

4.  name: aspnetcore-service

5.  labels:

6.    app: aspnetcore

7. spec:

8.  ports:

9.  - port: 8080

10.    name: http

11.  selector:

12.    app: aspnetcore

13. ---

14. apiVersion: extensions/v1beta1

15. kind: Deployment

16. metadata:

17.  name: aspnetcore-v1

18. spec:

19.  replicas: 1

20.  template:

21.    metadata:

22.      labels:

23.        app: aspnetcore

24.        version: v1

25.    spec:

26.      containers:

27.      - name: aspnetcore

28.        image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v1

29.        imagePullPolicy: Always #IfNotPresent

30.        ports:

31.        - containerPort: 8080

创建deployment和service:

1. $ kubectl apply -f aspnetcore.yaml

2. service "aspnetcore-service" created

3. deployment.extensions "aspnetcore-v1" created

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. kind: Gateway

3. metadata:

4.  name: aspnetcore-gateway

5. spec:

6.  selector:

7.    istio: ingressgateway # use istio default controller

8.  servers:

9.  - port:

10.      number: 80

11.      name: http

12.      protocol: HTTP

13.    hosts:

14.    - "*"

创建Gateway：

1. $ kubectl apply -f aspnetcore-gateway.yaml

2. gateway.networking.istio.io "aspnetcore-gateway" created

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. kind: VirtualService

3. metadata:

4.  name: aspnetcore-virtualservice

5. spec:

6.  hosts:

7.  - "*"

8.  gateways:

9.  - aspnetcore-gateway

10.  http:

11.  - route:

12.    - destination:

13.        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：

1. $ kubectl apply -f aspnetcore-virtualservice.yaml

2. virtualservice.networking.istio.io "aspnetcore-virtualservice" created

测试app v1版本

现在可以开始测试我们的应用了，首先需要拿到Istio Ingress Gateway的外部IP地址。

1. $ kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system

2. NAME                   TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP                                                                                                        

3. istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.31.247.41   35.240.XX.XXX

当我们用浏览器访问外部地址时，我们应该看到HelloWorld ASP.NET Core程序。

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. kind: Service

3. metadata:

4.  name: aspnetcore-service

5.  labels:

6.    app: aspnetcore

7. spec:

8.  ports:

9.  - port: 8080

10.    name: http

11.  selector:

12.    app: aspnetcore

13. ---

14. apiVersion: extensions/v1beta1

15. kind: Deployment

16. metadata:

17.  name: aspnetcore-v1

18. spec:

19.  replicas: 1

20.  template:

21.    metadata:

22.      labels:

23.        app: aspnetcore

24.        version: v1

25.    spec:

26.      containers:

27.      - name: aspnetcore

28.        image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v1

29.        imagePullPolicy: Always #IfNotPresent

30.        ports:

31.        - containerPort: 8080

32. ---

33. apiVersion: extensions/v1beta1

34. kind: Deployment

35. metadata:

36.  name: aspnetcore-v2

37. spec:

38.  replicas: 1

39.  template:

40.    metadata:

41.      labels:

42.        app: aspnetcore

43.        version: v2

44.    spec:

45.      containers:

46.      - name: aspnetcore

47.        image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v2

48.        imagePullPolicy: Always #IfNotPresent

49.        ports:

50.        - containerPort: 8080

创建一个新的部署（Deployment）:

1. $ kubectl apply -f aspnetcore.yaml

2. service "aspnetcore-service" unchanged

3. deployment.extensions "aspnetcore-v1" unchanged

4. deployment.extensions "aspnetcore-v2" created

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

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. kind: DestinationRule

3. metadata:

4.  name: aspnetcore-destinationrule

5. spec:

6.  host: aspnetcore-service

7.  trafficPolicy:

8.    tls:

9.      mode: ISTIO_MUTUAL

10.  subsets:

11.  - name: v1

12.    labels:

13.      version: v1

14.  - name: v2

15.    labels:

16.      version: v2

创建DestinnationRule:

1. $ kubectl apply -f aspnetcore-destinationrule.yaml

2. destinationrule.networking.istio.io "aspnetcore-destinationrule" created

现在，你可以在VirtualService指向v2子集:

1. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

2. kind: VirtualService

3. metadata:

4.  name: aspnetcore-virtualservice

5. spec:

6.  hosts:

7.  - "*"

8.  gateways:

9.  - aspnetcore-gateway

10.  http:

11.  - route:

12.    - destination:

13.        host: aspnetcore-service

14.         subset: v2

更新VirtualService:

1. $ kubectl apply -f aspnetcore-virtualservice.yaml

2. virtualservice.networking.istio.io "aspnetcore-virtualservice" configured

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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• 12月6日 Istio mixer - 基本概念，策略、遥测与扩展

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

• 详情请参考：IBM微讲堂之年度大戏《Istio系列》

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