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kubernetes-handbook/usecases/install-and-expand-istio-me...

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增加istio相关安装或拓展文档
2017-11-07 23:57:50 +08:00
# 安装和拓展 Istio mesh
## 前置条件
下面的操作说明需要您可以访问 kubernetes **1.7.3 后更高版本** 的集群，并且启用了 [RBAC (基于角色的访问控制)](https://kubernetes.io/docs/admin/authorization/rbac/)。您需要安装了 **1.7.3 或更高版本** 的 `kubectl` 命令。如果您希望启用 [自动注入 sidecar](http://istio.doczh.cn/docs/setup/kubernetes/sidecar-injection.html#自动注入-sidecar)，您需要启用 kubernetes 集群的 alpha 功能。
> 注意：如果您安装了 Istio 0.1.x，在安装新版本前请先 [卸载](http://istio.doczh.cn/docs/setup/kubernetes/quick-start.html#卸载) 它们（包括已启用 Istio 应用程序 Pod 中的 sidecar）。
- 取决于您的 kubernetes 提供商：
- 本地安装 Istio，安装最新版本的 [Minikube](https://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/minikube/) (version 0.22.1 或者更高)。
- [Google Container Engine](https://cloud.google.com/container-engine)
- 使用 kubectl 获取证书 （使用您自己的集群的名字替换 `<cluster-name>` ，使用集群实际所在的位置替换 `<zone>` ）：
```bash
gcloud container clusters get-credentials <cluster-name> --zone <zone> --project <project-name>
```
- 将集群管理员权限授予当前用户（需要管理员权限才能为Istio创建必要的RBAC规则）：
```bash
kubectl create clusterrolebinding cluster-admin-binding --clusterrole=cluster-admin --user=$(gcloud config get-value core/account)
```
- [IBM Bluemix Container Service](https://www.ibm.com/cloud-computing/bluemix/containers)
- 使用 kubectl 获取证书 （使用您自己的集群的名字替换）：
```bash
<cluster-name>
```
```bash
$(bx cs cluster-config <cluster-name>|grep "export KUBECONFIG")
```
- [Openshift Origin](https://www.openshift.org/) 3.7 或者以上版本：
- 默认情况下，Openshift 不允许以 UID 0运行容器。为 Istio 的入口（ingress）和出口（egress）service account 启用使用UID 0运行的容器：
```bash
oc adm policy add-scc-to-user anyuid -z istio-ingress-service-account -n istio-system
oc adm policy add-scc-to-user anyuid -z istio-egress-service-account -n istio-system
oc adm policy add-sc-to-user anyuid -z default -n istio-system
```
- 运行应用程序 Pod 的 service account 需要特权安全性上下文限制，以此作为 sidecar 注入的一部分:
```bash
oc adm policy add-scc-to-user privileged -z default -n <target-namespace>
```
- 安装或升级 Kubernetes 命令行工具 [kubectl](https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/) 以匹配您的集群版本（1.7或以上版本）。
## 安装步骤
不论对于哪个 Istio 发行版，都安装到 `istio-system` namespace 下，即可以管理所有其它 namespace 下的微服务。
1. 到 [Istio release](https://github.com/istio/istio/releases) 页面上，根据您的操作系统下载对应的发行版。如果您使用的是 MacOS 或者 Linux 系统，可以使用下面的额命令自动下载和解压最新的发行版：
```bash
curl -L https://git.io/getLatestIstio | sh -
```
2. 解压安装文件，切换到文件所在目录。安装文件目录下包含：
- `install/` 目录下是 kubernetes 使用的 `.yaml` 安装文件
- `samples/` 目录下是示例程序
- `istioctl` 客户端二进制文件在 `bin` 目录下。`istioctl` 文件用户手动注入 Envoy sidecar 代理、创建路由和策略等。
- `istio.VERSION` 配置文件
3. 切换到 istio 包的解压目录。例如 istio-0.2.7：
```bash
cd istio-0.2.7
```
4. 将 `istioctl` 客户端二进制文件加到 PATH 中。
例如，在 MacOS 或 Linux 系统上执行下面的命令：
```bash
export PATH=$PWD/bin:$PATH
```
5. 安装 Istio 的核心部分。选择面两个 **互斥** 选项中的之一：
a) 安装 Istio 的时候不启用 sidecar 之间的 [TLS 双向认证](http://istio.doczh.cn/docs/concepts/security/mutual-tls.html)：
为具有现在应用程序的集群选择该选项，使用 Istio sidecar 的服务需要能够与非 Istio Kubernetes 服务以及使用 [liveliness 和 readiness 探针](https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-probes/)、headless service 和 StatefulSet 的应用程序通信。
```bash
kubectl apply -f install/kubernetes/istio.yaml
```
**或者**
b) 安装 Istio 的时候启用 sidecar 之间的 [TLS 双向认证](http://istio.doczh.cn/docs/concepts/security/mutual-tls.html)：
```bash
kubectl apply -f install/kubernetes/istio-auth.yaml
```
这两个选项都会创建 `istio-system` 命名空间以及所需的 RBAC 权限，并部署 Istio-Pilot、Istio-Mixer、Istio-Ingress、Istio-Egress 和 Istio-CA（证书颁发机构）。
6. *可选的*：如果您的 kubernetes 集群开启了 alpha 功能，并想要启用 [自动注入 sidecar](http://istio.doczh.cn/docs/setup/kubernetes/sidecar-injection.html#automatic-sidecar-injection)，需要安装 Istio-Initializer：
```bash
kubectl apply -f install/kubernetes/istio-initializer.yaml
```
## 验证安装
1. 确认系列 kubernetes 服务已经部署了： `istio-pilot`、 `istio-mixer`、`istio-ingress`、 `istio-egress`：
```bash
kubectl get svc -n istio-system
```
```bash
NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
istio-egress 10.83.247.89 <none> 80/TCP 5h
istio-ingress 10.83.245.171 35.184.245.62 80:32730/TCP,443:30574/TCP 5h
istio-pilot 10.83.251.173 <none> 8080/TCP,8081/TCP 5h
istio-mixer 10.83.244.253 <none> 9091/TCP,9094/TCP,42422/TCP 5h
```
注意：如果您运行的集群不支持外部负载均衡器（如 minikube）， `istio-ingress` 服务的 `EXTERNAL-IP` 显示`<pending>`。你必须改为使用 NodePort service 或者 端口转发方式来访问应用程序。
2. 确人对应的 Kubernetes pod 已部署并且所有的容器都启动并运行： `istio-pilot-*`、 `istio-mixer-*`、 `istio-ingress-*`、 `istio-egress-*`、`istio-ca-*`， `istio-initializer-*` 是可以选的。
```bash
kubectl get pods -n istio-system
```
```bash
istio-ca-3657790228-j21b9 1/1 Running 0 5h
istio-egress-1684034556-fhw89 1/1 Running 0 5h
istio-ingress-1842462111-j3vcs 1/1 Running 0 5h
istio-initializer-184129454-zdgf5 1/1 Running 0 5h
istio-pilot-2275554717-93c43 1/1 Running 0 5h
istio-mixer-2104784889-20rm8 2/2 Running 0 5h
```
## 部署应用
您可以部署自己的应用或者示例应用程序如 [BookInfo](http://istio.doczh.cn/docs/guides/bookinfo.html)。 注意：应用程序必须使用 HTTP/1.1 或 HTTP/2.0 协议来传递 HTTP 流量，因为 HTTP/1.0 已经不再支持。
如果您启动了 [Istio-Initializer](http://istio.doczh.cn/docs/setup/kubernetes/sidecar-injection.html)，如上所示，您可以使用 `kubectl create` 直接部署应用。Istio-Initializer 会向应用程序的 pod 中自动注入 Envoy 容器：
```bash
kubectl create -f <your-app-spec>.yaml
```
如果您没有安装 Istio-initializer 的话，您必须使用 [istioctl kube-inject](http://istio.doczh.cn/docs/reference/commands/istioctl.html#istioctl-kube-inject) 命令在部署应用之前向应用程序的 pod 中手动注入 Envoy 容器：
```bash
kubectl create -f <(istioctl kube-inject -f <your-app-spec>.yaml)
```
## 卸载
- 卸载 Istio initializer:
如果您安装 Isto 的时候启用了 initializer，请卸载它：
```bash
kubectl delete -f install/kubernetes/istio-initializer.yaml
```
- 卸载 Istio 核心组件。对于某一 Istio 版本，删除 RBAC 权限，`istio-system` namespace，和该命名空间的下的各层级资源。
不必理会在层级删除过程中的各种报错，因为这些资源可能已经被删除的。
a) 如果您在安装 Istio 的时候关闭了 TLS 双向认证：
```bash
kubectl delete -f install/kubernetes/istio.yaml
```
**或者**
b) 如果您在安装 Istio 的时候启用到了 TLS 双向认证：
```bash
kubectl delete -f install/kubernetes/istio-auth.yaml
```
# 安装 Istio Sidecar
## Pod Spec 需满足的条件
为了成为 Service Mesh 中的一部分，kubernetes 集群中的每个 Pod 都必须满足如下条件：
1. **Service 注解**：每个 pod 都必须只属于某**一个** [Kubernetes Service](https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/service/) （当前不支持一个 pod 同时属于多个 service）。
2. **命名的端口**：Service 的端口必须命名。端口的名字必须遵循如下格式 `<protocol>[-<suffix>]`，可以是http、http2、 grpc、 mongo、 或者 redis 作为 `<protocol>` ，这样才能使用 Istio 的路由功能。例如`name: http2-foo` 和 `name: http` 都是有效的端口名称，而 `name: http2foo` 不是。如果端口的名称是不可识别的前缀或者未命名，那么该端口上的流量就会作为普通的 TCP 流量（除非使用 `Protocol: UDP` 明确声明使用 UDP 端口）。
3. **带有 app label 的 Deployment**：我们建议 kubernetes 的`Deploymenet` 资源的配置文件中为 Pod 明确指定 `app` label。每个Deployment 的配置中都需要有个不同的有意义的 `app` 标签。`app` label 用于在分布式坠重中添加上下文信息。
4. **Mesh 中的每个 pod 里都有一个 Sidecar**： 最后，Mesh 中的每个 pod 都必须运行与 Istio 兼容的sidecar。遗爱部分介绍了将 sidecar 注入到 pod 中的两种方法：使用`istioctl` 命令行工具手动注入，或者使用 istio initializer 自动注入。注意 sidecar 不涉及到容器间的流量，因为他们都在同一个 pod 中。
## 手动注入 sidecar
`istioctl` 命令行中有一个称为 [kube-inject](http://istio.doczh.cn/docs/reference/commands/istioctl.html#istioctl-kube-inject) 的便利工具，使用它可以将 Istio 的 sidecar 规范添加到 kubernetes 工作负载的规范配置中。与 Initializer 程序不同，`kube-inject` 只是将 YAML 规范转换成包含 Istio sidecar 的规范。您需要使用标准的工具如 `kubectl` 来部署修改后的 YAML。例如，以下命令将 sidecar 添加到 sleep.yaml 文件中指定的 pod 中，并将修改后的规范提交给 kubernetes：
```bash
kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f samples/sleep/sleep.yaml)
```
### 示例
我们来试一试将 Istio sidecar 注入到 sleep 服务中去。
```bash
kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f samples/sleep/sleep.yaml)
```
Kube-inject 子命令将 Istio sidecar 和 init 容器注入到 deployment 配置中，转换后的输出如下所示：
```yaml
... 略过 ...
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
annotations:
sidecar.istio.io/status: injected-version-root@69916ebba0fc-0.2.6-081ffece00c82cb9de33cd5617682999aee5298d
name: sleep
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
annotations:
sidecar.istio.io/status: injected-version-root@69916ebba0fc-0.2.6-081ffece00c82cb9de33cd5617682999aee5298d
labels:
app: sleep
spec:
containers:
- name: sleep
image: tutum/curl
command: ["/bin/sleep","infinity"]
imagePullPolicy: IfNotPresent
- name: istio-proxy
image: docker.io/istio/proxy_debug:0.2.6
args:
... 略过 ...
initContainers:
- name: istio-init
image: docker.io/istio/proxy_init:0.2.6
imagePullPolicy: IfNotPresent
args:
... 略过 ...
---
```
注入 sidecar 的关键在于 `initContainers` 和 istio-proxy 容器。为了简洁起见，上述输出有所省略。
验证 sleep deployment 中包含 sidecar。injected-version 对应于注入的 sidecar 镜像的版本和镜像的 TAG。在您的设置的可能会有所不同。
```bash
echo $(kubectl get deployment sleep -o jsonpath='{.metadata.annotations.sidecar\.istio\.io\/status}')
```
```bash
injected-version-9c7c291eab0a522f8033decd0f5b031f5ed0e126
```
你可以查看包含注入的容器和挂载的 volume 的完整 deployment 信息。
```bash
kubectl get deployment sleep -o yaml
```
## 自动注入 sidecar
Istio sidecar 可以在部署之前使用 Kubernetes 中一个名为 [Initializer](https://kubernetes.io/docs/admin/extensible-admission-controllers/#what-are-initializers) 的 Alpha 功能自动注入到 Pod 中。
> 注意：Kubernetes InitializerConfiguration没有命名空间，适用于整个集群的工作负载。不要在共享测试环境中启用此功能。
### 前置条件
Initializer 需要在集群设置期间显示启用，如 [此处](https://kubernetes.io/docs/admin/extensible-admission-controllers/#enable-initializers-alpha-feature) 所述。
假设集群中已启用RBAC，则可以在不同环境中启用初始化程序，如下所示：
- _GKE_
```bash
gcloud container clusters create NAME \
--enable-kubernetes-alpha \
--machine-type=n1-standard-2 \
--num-nodes=4 \
--no-enable-legacy-authorization \
--zone=ZONE
```
- _IBM Bluemix_ kubernetes v1.7.4 或更高版本的集群已默认启用 initializer。
- _Minikube_
Minikube v0.22.1 或更高版本需要为 GenericAdmissionWebhook 功能配置适当的证书。获取最新版本： https://github.com/kubernetes/minikube/releases.
```bash
minikube start \
--extra-config=apiserver.Admission.PluginNames="Initializers,NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,GenericAdmissionWebhook,ResourceQuota" \
--kubernetes-version=v1.7.5
```
### 安装
您现在可以从 Istio 安装根目录设置 Istio Initializer。
```bash
kubectl apply -f install/kubernetes/istio-initializer.yaml
```
将会创建下列资源：
1. `istio-sidecar` InitializerConfiguration 资源，指定 Istio sidecar 注入的资源。默认情况下 Istio sidecar 将被注入到 `deployment`、 `statefulset`、 `job` 和 `daemonset`中。
2. `istio-inject` ConfigMap，initializer 的默认注入策略，一组初始化 namespace，以及注入时使用的模版参数。这些配置的详细说明请参考 [配置选项](#configuration-options)。
3. `istio-initializer` Deployment，运行 initializer 控制器。
4. `istio-initializer-service-account` ServiceAccount，用于 `istio-initializer` deployment。`ClusterRole` 和 `ClusterRoleBinding` 在 `install/kubernetes/istio.yaml` 中定义。注意所有的资源类型都需要有 `initialize` 和 `patch` 。正式处于这个原因，initializer 要作为 deployment 的一部分来运行而不是嵌入到其它控制器中，例如 istio-pilot。
### 验证
为了验证 sidecar 是否成功注入，为上面的 sleep 服务创建 deployment 和 service。
```bash
kubectl apply -f samples/sleep/sleep.yaml
```
验证 sleep deployment 中包含 sidecar。injected-version 对应于注入的 sidecar 镜像的版本和镜像的 TAG。在您的设置的可能会有所不同。
```bash
$ echo $(kubectl get deployment sleep -o jsonpath='{.metadata.annotations.sidecar\.istio\.io\/status}')
```
```bash
injected-version-9c7c291eab0a522f8033decd0f5b031f5ed0e126
```
你可以查看包含注入的容器和挂载的 volume 的完整 deployment 信息。
```bash
kubectl get deployment sleep -o yaml
```
### 了解发生了什么
以下是将工作负载提交给 Kubernetes 后发生的情况：
1) kubernetes 将 `sidecar.initializer.istio.io` 添加到工作负载的 pending initializer 列表中。
2) istio-initializer 控制器观察到有一个新的未初始化的工作负载被创建了。pending initializer 列表中的第一个个将作为 `sidecar.initializer.istio.io` 的名称。
3) istio-initializer 检查它是否负责初始化 namespace 中的工作负载。如果没有为该 namespace 配置 initializer，则不需要做进一步的工作，而且 initializer 会忽略工作负载。默认情况下，initializer 负责所有的 namespace（参考 [配置选项](#配置选项)）。
4) istio-initializer 将自己从 pending initializer 中移除。如果 pending initializer 列表非空，则 Kubernetes 不回结束工作负载的创建。错误配置的 initializer 意味着破损的集群。
5) istio-initializer 检查 mesh 的默认注入策略，并检查所有单个工作负载的策略负载值，以确定是否需要注入 sidecar。
6) istio-initializer 向工作负载中注入 sidecar 模板，然后通过 PATCH 向 kubernetes 提交。
7) kubernetes 正常的完成了工作负载的创建，并且工作负载中已经包含了注入的 sidecar。
### 配置选项
istio-initializer 具有用于注入的全局默认策略以及每个工作负载覆盖配置。全局策略由 `istio-inject` ConfigMap 配置（请参见下面的示例）。Initializer pod 必须重新启动以采用新的配置更改。
```yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: istio-inject
namespace: istio-system
data:
config: |-
policy: "enabled"
namespaces: [""] # everything, aka v1.NamepsaceAll, aka cluster-wide
# excludeNamespaces: ["ns1", "ns2"]
initializerName: "sidecar.initializer.istio.io"
params:
initImage: docker.io/istio/proxy_init:0.2.6
proxyImage: docker.io/istio/proxy:0.2.6
verbosity: 2
version: 0.2.6
meshConfigMapName: istio
imagePullPolicy: IfNotPresent
```
下面是配置中的关键参数：
1. **policy**
`off` - 禁用 initializer 修改资源。pending 的 `sidecar.initializer.istio.io` initializer 将被删除以避免创建阻塞资源。
`disable` - initializer 不会注入 sidecar 到 watch 的所有 namespace 的资源中。启用 sidecar 注入请将 `sidecar.istio.io/inject` 注解的值设置为 `true`。
`enable` - initializer 将会注入 sidecar 到 watch 的所有 namespace 的资源中。禁用 sidecar 注入请将 `sidecar.istio.io/inject` 注解的值设置为 `false`。
2. **namespaces**
要 watch 和初始化的 namespace 列表。特殊的 `""` namespace 对应于 `v1.NamespaceAll` 并配置初始化程序以初始化所有 namespace。`kube-system`、`kube-publice` 和 `istio-system` 被免除初始化。
1. **excludeNamespaces**
从 Istio initializer 中排除的 namespace 列表。不可以定义为 `v1.NamespaceAll` 或者与 `namespaces` 一起定义。
1. **initializerName**
这必须与 InitializerConfiguration 中 initializer 设定项的名称相匹配。Initializer 只处理匹配其配置名称的工作负载。
1. **params**
这些参数允许您对注入的 sidecar 进行有限的更改。更改这些值不会影响已部署的工作负载。
### 重写自动注入
单个工作负载可以通过使用 `sidecar.istio.io/inject` 注解重写全局策略。如果注解被省略，则使用全局策略。
如果注解的值是 `true`，则不管全局策略如何，sidecar 都将被注入。
如果注解的值是 `false`，则不管全局策略如何，sidecar 都不会被注入。
下表显示全局策略和每个工作负载覆盖的组合。
| policy | workload annotation | injected |
| -------- | ------------------- | -------- |
| off | N/A | no |
| disabled | omitted | no |
| disabled | false | no |
| disabled | true | yes |
| enabled | omitted | yes |
| enabled | false | no |
| enabled | true | yes |
例如，即使全局策略是 `disable`，下面的 deployment 也会被注入sidecar。
```yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: myapp
annotations:
sidecar.istio.io/inject: "true"
spec:
replicas: 1
template:
...
```
这是在包含 Istio 和非 Istio 服务的混合群集中使用自动注入的好方法。
### 卸载 Initializer
运行下面的命令，删除 Istio initializer：
```bash
kubectl delete -f install/kubernetes/istio-initializer.yaml
```
注意上述命令并不会删除已注入到 Pod 中的 sidecar。要想删除这些 sidecar，需要在不使用 initializer 的情况下重新部署这些 pod。
# 拓展 Istio Mesh
将虚拟机或裸机集成到部署在 kubernetes 集群上的 Istio mesh 中的说明。
## 前置条件
- 按照 [安装指南](http://istio.doczh.cn/docs/setup/kubernetes/quick-start.html) 在 kubernetes 集群上安装 Istio service mesh。
- 机器必须具有到 mesh 端点的 IP 地址连接。这通常需要一个 VPC 或者 VPN，以及一个向端点提供直接路由（没有 NAT 或者防火墙拒绝）的容器网络。及其不需要访问有 Kubernetes 分配的 cluster IP。
- 虚拟机必须可以访问到 Istio 控制平面服务（如Pilot、Mixer、CA）和 Kubernetes DNS 服务器。通常使用 [内部负载均衡器](https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/service/#internal-load-balancer) 来实现。
您也可以使用 NodePort，在虚拟机上运行 Istio 的组件，或者使用自定义网络配置，有几个单独的文档会涵盖这些高级配置。
## 安装步骤
安装过程包括准备用于拓展的 mesh 和安装和配置虚拟机。
[install/tools/setupMeshEx.sh](https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/master/install/tools/setupMeshEx.sh) ：这是一个帮助大家设置 kubernetes 环境的示例脚本。检查脚本内容和支持的环境变量（如 GCP_OPTS）。
[install/tools/setupIstioVM.sh](https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/master/install/tools/setupIstioVM.sh)：这是一个用于配置主机环境的示例脚本。
您应该根据您的配置工具和DNS要求对其进行自定义。
准备要拓展的 Kubernetes 集群：
- 为 Kube DNS、Pilot、Mixer 和 CA 安装内部负载均衡器（ILB）。每个云供应商的配置都有所不同，根据具体情况修改注解。
> 0.2.7 版本的 YAML 文件的 DNS ILB 的 namespace 配置不正确。
> 使用 [这一个](https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/master/install/kubernetes/mesh-expansion.yaml) 替代。
> `setupMeshEx.sh` 中也有错误。使用上面链接中的最新文件或者从 [GitHub.com/istio/istio](https://github.com/istio/istio/) 克隆。
```bash
kubectl apply -f install/kubernetes/mesh-expansion.yaml
```
- 生成要部署到虚拟机上的 Istio `cluster.env` 配置。该文件中包含要拦截的 cluster IP 地址范围。
```bash
export GCP_OPTS="--zone MY_ZONE --project MY_PROJECT"
```
```bash
install/tools/setupMeshEx.sh generateClusterEnv MY_CLUSTER_NAME
```
该示例生成的文件：
```bash
cat cluster.env
```
```bash
ISTIO_SERVICE_CIDR=10.63.240.0/20
```
- 产生虚拟机使用的 DNS 配置文件。这样可以让虚拟机上的应用程序解析到集群中的服务名称，这些名称将被 sidecar 拦截和转发。
```bash
# Make sure your kubectl context is set to your cluster
install/tools/setupMeshEx.sh generateDnsmasq
```
该示例生成的文件：
```bash
cat kubedns
```
```bash
server=/svc.cluster.local/10.150.0.7
address=/istio-mixer/10.150.0.8
address=/istio-pilot/10.150.0.6
address=/istio-ca/10.150.0.9
address=/istio-mixer.istio-system/10.150.0.8
address=/istio-pilot.istio-system/10.150.0.6
address=/istio-ca.istio-system/10.150.0.9
```
### 设置机器
例如，您可以使用下面的“一条龙”脚本复制和安装配置：
```bash
# 检查该脚本看看它是否满足您的需求
# 在 Mac 上，使用 brew install base64 或者 set BASE64_DECODE="/usr/bin/base64 -D"
export GCP_OPTS="--zone MY_ZONE --project MY_PROJECT"
```
```bash
install/tools/setupMeshEx.sh machineSetup VM_NAME
```
或者等效得手动安装步骤如下：
------ 手动安装步骤开始 ------
- 将配置文件和 Istio 的 Debian 文件复制到要加入到集群的每台机器上。重命名为 `/etc/dnsmasq.d/kubedns` 和`/var/lib/istio/envoy/cluster.env`。
- 配置和验证 DNS 配置。需要安装 `dnsmasq` 或者直接将其添加到 `/etc/resolv.conf` 中，或者通过 DHCP 脚本。验证配置是否有效，检查虚拟机是否可以解析和连接到 pilot，例如：
在虚拟机或外部主机上：
```bash
host istio-pilot.istio-system
```
产生的消息示例：
```bash
# Verify you get the same address as shown as "EXTERNAL-IP" in 'kubectl get svc -n istio-system istio-pilot-ilb'
istio-pilot.istio-system has address 10.150.0.6
```
检查是否可以解析 cluster IP。实际地址取决您的 deployment：
```bash
host istio-pilot.istio-system.svc.cluster.local.
```
该示例产生的消息：
```bash
istio-pilot.istio-system.svc.cluster.local has address 10.63.247.248
```
同样检查 istio-ingress：
```bash
host istio-ingress.istio-system.svc.cluster.local.
```
该示例产生的消息：
```
istio-ingress.istio-system.svc.cluster.local has address 10.63.243.30
```
- 验证连接性，检查迅即是否可以连接到 Pilot 的端点：
```bash
curl 'http://istio-pilot.istio-system:8080/v1/registration/istio-pilot.istio-system.svc.cluster.local|http-discovery'
```
```json
{
"hosts": [
{
"ip_address": "10.60.1.4",
"port": 8080
}
]
}
```
```bash
# 在虚拟机上使用上面的地址。将直接连接到运行 istio-pilot 的 pod。
curl 'http://10.60.1.4:8080/v1/registration/istio-pilot.istio-system.svc.cluster.local|http-discovery'
```
- 提取出实话 Istio 认证的 secret 并将它复制到机器上。Istio 的默认安装中包括 CA，即使是禁用了自动 `mTLS` 设置（她为每个 service account 创建 secret，secret 命名为 `istio.<serviceaccount>`）也会生成 Istio secret。建议您执行此步骤，以便日后启用 mTLS，并升级到默认启用 mTLS 的未来版本。
```bash
# ACCOUNT 默认是 'default'，SERVICE_ACCOUNT 是环境变量
# NAMESPACE 默认为当前 namespace，SERVICE_NAMESPACE 是环境变量
# （这一步由 machineSetup 完成）
# 在 Mac 上执行 brew install base64 或者 set BASE64_DECODE="/usr/bin/base64 -D"
install/tools/setupMeshEx.sh machineCerts ACCOUNT NAMESPACE
```
生成的文件（`key.pem`, `root-cert.pem`, `cert-chain.pem`）必须拷贝到每台主机的 /etc/certs 目录，并且让 istio-proxy 可读。
- 安装 Istio Debian 文件，启动 `istio` 和 `istio-auth-node-agent` 服务。
从 [github releases](https://github.com/istio/istio/releases) 获取 Debian 安装包：
```bash
# 注意：在软件源配置好后，下面的额命令可以使用 'apt-get' 命令替代。
source istio.VERSION # defines version and URLs env var
curl -L ${PILOT_DEBIAN_URL}/istio-agent.deb > ${ISTIO_STAGING}/istio-agent.deb
curl -L ${AUTH_DEBIAN_URL}/istio-auth-node-agent.deb > ${ISTIO_STAGING}/istio-auth-node-agent.deb
curl -L ${PROXY_DEBIAN_URL}/istio-proxy.deb > ${ISTIO_STAGING}/istio-proxy.deb
dpkg -i istio-proxy-envoy.deb
dpkg -i istio-agent.deb
dpkg -i istio-auth-node-agent.deb
systemctl start istio
systemctl start istio-auth-node-agent
```
------ 手动安装步骤结束 ------
安装完成后，机器就能访问运行在 Kubernetes 集群上的服务或者其他的 mesh 拓展的机器。
```bash
# 假设您在 'bookinfo' namespace 下安装的 bookinfo
curl productpage.bookinfo.svc.cluster.local:9080
```
```bash
... html content ...
```
检查进程是否正在运行：
```bash
ps aux |grep istio
```
```bash
root 6941 0.0 0.2 75392 16820 ? Ssl 21:32 0:00 /usr/local/istio/bin/node_agent --logtostderr
root 6955 0.0 0.0 49344 3048 ? Ss 21:32 0:00 su -s /bin/bash -c INSTANCE_IP=10.150.0.5 POD_NAME=demo-vm-1 POD_NAMESPACE=default exec /usr/local/bin/pilot-agent proxy > /var/log/istio/istio.log istio-proxy
istio-p+ 7016 0.0 0.1 215172 12096 ? Ssl 21:32 0:00 /usr/local/bin/pilot-agent proxy
istio-p+ 7094 4.0 0.3 69540 24800 ? Sl 21:32 0:37 /usr/local/bin/envoy -c /etc/istio/proxy/envoy-rev1.json --restart-epoch 1 --drain-time-s 2 --parent-shutdown-time-s 3 --service-cluster istio-proxy --service-node sidecar~10.150.0.5~demo-vm-1.default~default.svc.cluster.local
```
检查 Istio auth-node-agent 是否健康：
```bash
sudo systemctl status istio-auth-node-agent
```
```bash
● istio-auth-node-agent.service - istio-auth-node-agent: The Istio auth node agent
Loaded: loaded (/lib/systemd/system/istio-auth-node-agent.service; disabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Fri 2017-10-13 21:32:29 UTC; 9s ago
Docs: http://istio.io/
Main PID: 6941 (node_agent)
Tasks: 5
Memory: 5.9M
CPU: 92ms
CGroup: /system.slice/istio-auth-node-agent.service
└─6941 /usr/local/istio/bin/node_agent --logtostderr
Oct 13 21:32:29 demo-vm-1 systemd[1]: Started istio-auth-node-agent: The Istio auth node agent.
Oct 13 21:32:29 demo-vm-1 node_agent[6941]: I1013 21:32:29.469314 6941 main.go:66] Starting Node Agent
Oct 13 21:32:29 demo-vm-1 node_agent[6941]: I1013 21:32:29.469365 6941 nodeagent.go:96] Node Agent starts successfully.
Oct 13 21:32:29 demo-vm-1 node_agent[6941]: I1013 21:32:29.483324 6941 nodeagent.go:112] Sending CSR (retrial #0) ...
Oct 13 21:32:29 demo-vm-1 node_agent[6941]: I1013 21:32:29.862575 6941 nodeagent.go:128] CSR is approved successfully. Will renew cert in 29m59.137732603s
```
## 在拓展的 mesh 中的机器上运行服务
- 配置 sidecar 拦截端口。在 `/var/lib/istio/envoy/sidecar.env` 中通过 `ISTIO_INBOUND_PORTS` 环境变量配置。
例如（运行服务的虚拟机）：
```bash
echo "ISTIO_INBOUND_PORTS=27017,3306,8080" > /var/lib/istio/envoy/sidecar.env
systemctl restart istio
```
- 手动配置 selector-less 的 service 和 endpoint。“selector-less” service 用于那些不依托 Kubernetes pod 的 service。
例如，在有权限的机器上修改 Kubernetes 中的 service：
```bash
# istioctl register servicename machine-ip portname:port
istioctl -n onprem register mysql 1.2.3.4 3306
istioctl -n onprem register svc1 1.2.3.4 http:7000
```
安装完成后，Kubernetes pod 和其它 mesh 扩展将能够访问集群上运行的服务。
## 整合到一起
请参阅 [拓展 BookInfo Mesh](http://istio.doczh.cn/docs/guides/integrating-vms.html) 指南。
------
## 部署 bookinfo 示例应用
该示例部署由四个单独的微服务组成的简单应用程序，用于演示Istio服务网格的各种功能。
## 概况
在本示例中，我们将部署一个简单的应用程序，显示书籍的信息，类似于网上书店的书籍条目。在页面上有书籍的描述、详细信息（ISBN、页数等）和书评。
BookInfo 应用程序包括四个独立的微服务：
- productpage：productpage(产品页面)微服务，调用 *details* 和 *reviews* 微服务来填充页面。
- details：details 微服务包含书籍的详细信息。
- reviews：reviews 微服务包含书籍的点评。它也调用 *ratings* 微服务。
- ratings：ratings 微服务包含随书评一起出现的评分信息。
有3个版本的 reviews 微服务：
- 版本v1不调用 ratings 服务。
- 版本v2调用 ratings ，并将每个评级显示为1到5个黑色星。
- 版本v3调用 ratings ，并将每个评级显示为1到5个红色星。
应用程序的端到端架构如下所示。
![BookInfo](../images/noistio.png)
该应用程序是多语言构建的，即这些微服务是用不同的语言编写的。值得注意的是，这些服务与 Istio 没有任何依赖关系，单这是个有趣的 Service Mesh 示例，特别是因为评论服务和众多的语言和版本。
## 开始之前
如果您还没有这样做，请按照与您的平台 [安装指南](http://istio.doczh.cn/docs/setup/index.html) 对应的说明安装Istio。
## 部署应用程序
使用 Istio 运行应用程序示例不需要修改应用程序本身。相反，我们只需要在支持 Istio 的环境中配置和运行服务， Envoy sidecar 将会注入到每个服务中。所需的命令和配置根据运行时环境的不同而有所不同，但在所有情况下，生成的部署将如下所示：
![BookInfo](../images/noistio.png)
所有的微服务都将与一个 Envoy sidecar 一起打包，拦截这些服务的入站和出站的调用请求，提供通过 Istio 控制平面从外部控制整个应用的路由，遥测收集和策略执行所需的 hook。
要启动该应用程序，请按照以下对应于您的 Istio 运行时环境的说明进行操作。
### 在 Kubernetes 中运行
> 注意：如果您使用 GKE，清确保您的集群至少有 4 个标准的 GKE 节点。如果您使用 Minikube，请确保您至少有 4GB 内存。
1. 将目录更改为 Istio 安装目录的根目录。
2. 构建应用程序容器：
如果您使用 **自动注入 sidecar** 的方式部署的集群，那么只需要使用 `kubectl` 命令部署服务：
```bash
kubectl apply -f samples/bookinfo/kube/bookinfo.yaml
```
如果您使用 **手动注入 sidecar** 的方式部署的集群，清使用下面的命令：
```bash
kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f samples/apps/bookinfo/bookinfo.yaml)
```
请注意，该 `istioctl kube-inject` 命令用于在创建部署之前修改 `bookinfo.yaml` 文件。这将把 Envoy 注入到 Kubernetes 资源。
上述命令启动四个微服务并创建网关入口资源，如下图所示。3 个版本的评论的服务 v1、v2、v3 都已启动。
> 请注意在实际部署中，随着时间的推移部署新版本的微服务，而不是同时部署所有版本。
3. 确认所有服务和 pod 已正确定义并运行：
```bash
kubectl get services
```
这将产生以下输出：
```bash
NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
details 10.0.0.31 <none> 9080/TCP 6m
istio-ingress 10.0.0.122 <pending> 80:31565/TCP 8m
istio-pilot 10.0.0.189 <none> 8080/TCP 8m
istio-mixer 10.0.0.132 <none> 9091/TCP,42422/TCP 8m
kubernetes 10.0.0.1 <none> 443/TCP 14d
productpage 10.0.0.120 <none> 9080/TCP 6m
ratings 10.0.0.15 <none> 9080/TCP 6m
reviews 10.0.0.170 <none> 9080/TCP 6m
```
而且
```bash
kubectl get pods
```
将产生:
```bash
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
details-v1-1520924117-48z17 2/2 Running 0 6m
istio-ingress-3181829929-xrrk5 1/1 Running 0 8m
istio-pilot-175173354-d6jm7 2/2 Running 0 8m
istio-mixer-3883863574-jt09j 2/2 Running 0 8m
productpage-v1-560495357-jk1lz 2/2 Running 0 6m
ratings-v1-734492171-rnr5l 2/2 Running 0 6m
reviews-v1-874083890-f0qf0 2/2 Running 0 6m
reviews-v2-1343845940-b34q5 2/2 Running 0 6m
reviews-v3-1813607990-8ch52 2/2 Running 0 6m
```
# 确定 ingress IP 和端口
1. 如果您的 kubernetes 集群环境支持外部负载均衡器的话，可以使用下面的命令获取 ingress 的IP地址：
```bash
kubectl get ingress -o wide
```
输出如下所示：
```bash
NAME HOSTS ADDRESS PORTS AGE
gateway * 130.211.10.121 80 1d
```
Ingress 服务的地址是：
```bash
export GATEWAY_URL=130.211.10.121:80
```
2. GKE：如果服务无法获取外部 IP，`kubectl get ingress -o wide` 会显示工作节点的列表。在这种情况下，您可以使用任何地址以及 NodePort 访问入口。但是，如果集群具有防火墙，则还需要创建防火墙规则以允许TCP流量到NodePort，您可以使用以下命令创建防火墙规则：
```bash
export GATEWAY_URL=<workerNodeAddress>:$(kubectl get svc istio-ingress -n istio-system -o jsonpath='{.spec.ports[0].nodePort}')
gcloud compute firewall-rules create allow-book --allow tcp:$(kubectl get svc istio-ingress -n istio-system -o jsonpath='{.spec.ports[0].nodePort}')
```
3. IBM Bluemix Free Tier：在免费版的 Bluemix 的 kubernetes 集群中不支持外部负载均衡器。您可以使用工作节点的公共 IP，并通过 NodePort 来访问 ingress。工作节点的公共 IP可以通过如下命令获取：
```bash
bx cs workers <cluster-name or id>
export GATEWAY_URL=<public IP of the worker node>:$(kubectl get svc istio-ingress -n istio-system -o jsonpath='{.spec.ports[0].nodePort}')
```
4. Minikube：Minikube 不支持外部负载均衡器。您可以使用 ingress 服务的主机 IP 和 NodePort 来访问 ingress：
```bash
export GATEWAY_URL=$(kubectl get po -l istio=ingress -o 'jsonpath={.items[0].status.hostIP}'):$(kubectl get svc istio-ingress -o 'jsonpath={.spec.ports[0].nodePort}')
```
### 在 Consul 或 Eureka 环境下使用 Docker 运行
1. 切换到 Istio 的安装根目录下。
2. 启动应用程序容器。
1. 执行下面的命令测试 Consul：
```bash
docker-compose -f samples/bookinfo/consul/bookinfo.yaml up -d
```
2. 执行下面的命令测试 Eureka：
```bash
docker-compose -f samples/bookinfo/eureka/bookinfo.yaml up -d
```
3. 确认所有容器都在运行：
```bash
docker ps -a
```
> 如果 Istio Pilot 容器终止了，重新执行上面的命令重新运行。
4. 设置 `GATEWAY_URL`:
```bash
export GATEWAY_URL=localhost:9081
```
## 下一步
使用以下 `curl` 命令确认 BookInfo 应用程序正在运行:
```bash
curl -o /dev/null -s -w "%{http_code}\n" http://${GATEWAY_URL}/productpage
```
```bash
200
```
你也可以通过在浏览器中打开 `http://$GATEWAY_URL/productpage` 页面访问 Bookinfo 网页。如果您多次刷新浏览器将在 productpage 中看到评论的不同的版本，它们会按照 round robin（红星、黑星、没有星星）的方式展现，因为我们还没有使用 Istio 来控制版本的路由。
现在，您可以使用此示例来尝试 Istio 的流量路由、故障注入、速率限制等功能。要继续的话，请参阅 [Istio 指南](http://istio.doczh.cn/docs/guides/index.html)，具体取决于您的兴趣。[智能路由](http://istio.doczh.cn/docs/guides/intelligent-routing.html) 是初学者入门的好方式。
## 清理
在完成 BookInfo 示例后，您可以卸载它，如下所示：
### 卸载 Kubernetes 环境
1. 删除路由规则，终止应用程序 pod
```bash
samples/bookinfo/kube/cleanup.sh
```
2. 确认关闭
```bash
istioctl get routerules #-- there should be no more routing rules
kubectl get pods #-- the BookInfo pods should be deleted
```
### 卸载 docker 环境
1. 删除路由规则和应用程序容器
1. 若使用 Consul 环境安装，执行下面的命令：
```bash
samples/bookinfo/consul/cleanup.sh
```
2. 若使用 Eureka 环境安装，执行下面的命令：
```bash
samples/bookinfo/eureka/cleanup.sh
```
2. 确认清理完成：
```bash
istioctl get routerules #-- there should be no more routing rules
docker ps -a #-- the BookInfo containers should be delete
```