Istio Routing 实践掌握virtualservice/gateway/destinationrule/AB版本发布/金丝雀发布

原文

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 hellohttp 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，并向您展示如何从头开始构建支持 Istio 的“hellohttp”应用程序。要记住的一点是，Istio 只管理您应用的流量。在这种情况下，应用程序生命周期由底层平台 Kubernetes 管理。因此，您需要了解容器和 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

以下这些大致就是您需要遵循的，以获得 Istio 的“hellohttp”应用程序的步骤：

创建一个 Kubernetes 集群并安装带有 sidecare 自动注入的 Istio。
使用您选择的语言创建 Hellohttp 应用程序，创建 Docker 镜像并将其推送到公共镜像仓库。
为你的容器创建 Kubernetes deployment 和 service。
创建 Gateway 以启用到群集的 HTTP(S)流量。
创建 VirtualService,通过 Gateway 公开 Kubernetes 服务。
（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。
（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hellohttp-deploy.yaml.yaml文件开始：

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

  name: hellohttp-service

  labels:

    app: hellohttp

spec:

  ports:

    - port: 80

      name: http

  selector:

    app: hellohttp

---

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  name: hellohttp-v1

spec:

  replicas: 1

  selector:

    matchLabels:

      app: hellohttp

      version: v1

  template:

    metadata:

      labels:

        app: hellohttp

        version: v1

    spec:

      containers:

        - name: hellohttp

          image: busybox

          imagePullPolicy: IfNotPresent

          command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'hello httpd v1' > /var/www/index.html; httpd -f -p 80 -h /var/www/"]

          ports:

            - containerPort: 80

创建 Deployment 和 Service：

$ kubectl apply -f hellohttp-deploy.yaml

service "hellohttp-service" created

deployment.extensions "hellohttp-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hellohttp-gateway.yaml文件:

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

kind: Gateway

metadata:

  name: hellohttp-gateway

spec:

  selector:

    istio: ingressgateway # use istio default controller

  servers:

    - port:

        number: 80

        name: http

        protocol: HTTP

      hosts:

        - "hellohttp.com"

创建 Gateway：

$ kubectl apply -f hellohttp-gateway.yaml

gateway.networking.istio.io "hellohttp-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hellohttp-virtualservice.yaml文件:

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

kind: VirtualService

metadata:

  name: hellohttp-virtualservice

spec:

  hosts:

    - "hellohttp.com"

  gateways:

    - hellohttp-gateway

  http:

    - route:

        - destination:

            host: hellohttp-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 hellohttp-virtualservice.yaml

virtualservice.networking.istio.io "hellohttp-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：

$ istio-ingressgateway   NodePort   10.109.111.38   <none>        15020:32105/TCP,80:30824/TCP,443:32478/TCP,31400:32419/TCP,15443:30884/TCP   4d

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

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 来定义是哪些版本，在 Istio 中称为 subset。

首先，更新 hellohttp-deploy.yaml 文件以使用 v2 版本的容器定义 v2 的 deployment：

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

  name: hellohttp-service

  labels:

    app: hellohttp

spec:

  ports:

    - port: 80

      name: http

  selector:

    app: hellohttp

---

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  name: hellohttp-v1

spec:

  replicas: 1

  selector:

    matchLabels:

      app: hellohttp

      version: v1

  template:

    metadata:

      labels:

        app: hellohttp

        version: v1

    spec:

      containers:

        - name: hellohttp

          image: busybox

          imagePullPolicy: IfNotPresent

          command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'hello httpd v1' > /var/www/index.html; httpd -f -p 80 -h /var/www/"]

          ports:

            - containerPort: 80

---

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  name: hellohttp-v2

spec:

  replicas: 1

  selector:

    matchLabels:

      app: hellohttp

      version: v2

  template:

    metadata:

      labels:

        app: hellohttp

        version: v2

    spec:

      containers:

        - name: hellohttp

          image: busybox

          imagePullPolicy: IfNotPresent

          command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'hello httpd v2' > /var/www/index.html; httpd -f -p 80 -h /var/www/"]

          ports:

            - containerPort: 80

创建新的 Deployment:

$ kubectl apply -f hellohttp-deploy.yaml

service "hellohttp-service" unchanged

deployment.extensions "hellohttp-v1" unchanged

deployment.extensions "hellohttp-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：

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：hellohttp-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hellohttp-destinationrule.yaml文件：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

kind: DestinationRule

metadata:

  name: hellohttp-destinationrule

spec:

  host: hellohttp-service

  trafficPolicy:

    tls:

      mode: ISTIO_MUTUAL

  subsets:

    - name: v1

      labels:

        version: v1

    - name: v2

      labels:

        version: v2

创建 DestinationRule：

$ kubectl apply -f hellohttp-destinationrule.yaml

destinationrule.networking.istio.io "hellohttp-destinationrule" created

现在你可以从 VirtualService 来引用 v2 subset：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

kind: VirtualService

metadata:

  name: hellohttp-virtualservice

spec:

  hosts:

    - "hellohttp.com"

  gateways:

  - hellohttp-gateway

  http:

  - route:

    - destination:

        host: hellohttp-service

         subset: v2

更新 VirtualService:

$ kubectl apply -f hellohttp-virtualservice.yaml

virtualservice.networking.istio.io "hellohttp-virtualservice" configured

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

测试AB版本更新

可以从 VirtualService 来引用v2 subset和v1 subset

[root@localhost hello-world]# cat hellohttp-virtualservice.yaml

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

kind: VirtualService

metadata:

  name: hellohttp-virtualservice

spec:

  hosts:

    - "hellohttp.com"

  gateways:

    - hellohttp-gateway

  http:

    - route:

        - destination:

            host: hellohttp-service

            subset: v1

          weight: 75

        - destination:

            host: hellohttp-service

            subset: v2

          weight: 25

上面的配置就是通过VirtualService 调用DestinationRule 里面定义的host分类，来进行AB 版本的流量分离，进行AB 版本更新。

对于生产环境里面的版本更新可以进行header 主机头匹配，进行版本区分，基础的金丝雀发布更新版本就是这样实现的。

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：