# 安装并试用Istio service mesh **注意：本文档已失效，请浏览 [Istio 官方文档](https://istio.io/)。本书中的 Service Mesh 章节已不再维护，请转到 [istio-handbook](https://www.servicemesher.com/istio-handbook) 中浏览。** 官方文档地址 [快速开始](https://istio.io/docs/setup/kubernetes/)。 本文根据官网的文档整理而成，步骤包括安装**istio 0.5.1**并创建一个bookinfo的微服务来测试istio的功能。 文中使用的yaml文件可以在[kubernetes-handbook](https://github.com/rootsongjc/kubernetes-handbook)的`manifests/istio`目录中找到，如果镜像pull失败，请根据官网的镜像自行修改。 ## 安装环境 - CentOS 7.4.1708 - Docker 17.12.0-ce - Kubernetes 1.8.5 ## 部署结构 Istio 的控制平面部署在 Kubernetes 中的部署架构如下图所示。 ![Istio 在 Kubernetes 中的部署架构图](../images/istio-deployment-architecture-diagram.png) 我们可以清楚的看到 Istio 控制平面的几个组件的部署运行的命令与开发的端口，以及端口与服务之间的映射的关系。 ## 安装 **1.下载安装包** 下载地址：https://github.com/istio/istio/releases 下载Linux版本的当前最新版安装包 ```bash wget https://github.com/istio/istio/releases/download/0.5.1/istio-0.5.1-linux.tar.gz ``` **2.解压** 解压后，得到的目录结构如下： ```bash ├── bin │   └── istioctl ├── install │   ├── ansible │   ├── consul │   ├── eureka │   ├── gcp │   ├── kubernetes │   ├── README.md │   └── tools ├── istio.VERSION ├── LICENSE ├── README.md ├── samples │   ├── bookinfo │   ├── CONFIG-MIGRATION.md │   ├── helloworld │   ├── httpbin │   ├── kubernetes-blog │   ├── rawvm │   ├── README.md │   └── sleep └── tools ├── cache_buster.yaml ├── deb ├── githubContrib ├── minikube.md ├── perf_istio_rules.yaml ├── perf_k8svcs.yaml ├── README.md ├── rules.yml ├── setup_perf_cluster.sh ├── setup_run ├── update_all └── vagrant ``` 从文件里表中可以看到，安装包中包括了kubernetes的yaml文件，示例应用和安装模板。 **3.先决条件** 以下说明要求您可以访问启用了RBAC（基于角色的访问控制）的Kubernetes1.7.3或更新的群集。您还需要安装1.7.3或更高版本。如果您希望启用automatic sidecar injection，则需要Kubernetes 1.9或更高版本。kubectl 注意：如果您安装了Istio 0.1.x，请在安装新版本之前彻底卸载它（包括适用于所有启用Istio的应用程序窗口的Istio支架）。 安装或升级Kubernetes CLIkubectl以匹配群集支持的版本（CRD支持版本为1.7或更高版本）。 根据您的Kubernetes提供者： 要在本地安装Istio，请安装最新版本的Minikube（版本0.22.1或更高版本）。 **4.安装步骤** 从0.2版本开始，Istio安装在它自己的istio-system命名空间中，并且可以管理来自所有其他命名空间的服务。 转至Istio发布页面以下载与您的操作系统相对应的安装文件。如果您使用的是MacOS或Linux系统，以下命令自动下载并提取最新版本： ```bash curl -L https://git.io/getLatestIstio | sh - ``` 解压缩安装文件并将目录更改为文件位置。 *安装目录包含*： Installation .yaml Kubernetes的安装文件 Sample/ 示例应用程序 bin/istioctl 二进制bin/文件 在手动注入Envoy作为附属代理并创建路由规则和策略时使用. istio.VERSION配置文件 例如，如果包是istio-0.5（初步） ```bash cd istio-0.5 (preliminary) ``` 将istioctl客户端添加到您的PATH。例如，在MacOS或Linux系统上运行以下命令： ```bash export PATH=$PWD/bin:$PATH ``` 安装Istio的核心组件。从下面两个互相排斥的选项中选择一个，或者用Helm Chart交替安装： a）安装Istio而不启用侧车间的相互TLS认证。为具有现有应用程序的群集，使用Istio辅助车的服务需要能够与其他非Istio Kubernetes服务以及使用活动性和准备就绪探测器，无头服务或StatefulSets的应用程序通信的应用程序选择此选项。 ```bash kubectl apply -f install/kubernetes/istio.yaml ``` **要么** b）安装Istio并启用侧柜之间的相互TLS认证： ```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和Istio-CA（证书颁发机构）。 可选：如果您的群集的Kubernetes版本是1.9或更高，并且您希望启用自动代理注入，请安装sidecar injector webhook。 验证安装 请确保以下Kubernetes服务部署：istio-pilot，istio-mixer，istio-ingress。 ```bash kubectl get svc -n istio-system ``` ```bash NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE istio-ingress 10.83.245.171 35.184.245.62 80:32730/TCP,443:30574/TCP 5h istio-pilot 10.83.251.173 8080/TCP,8081/TCP 5h istio-mixer 10.83.244.253 9091/TCP,9094/TCP,42422/TCP 5h ``` > **注意**：如果您的集群中不支持外部负载平衡（例如，Minikube）的环境中运行，该external-ip的istio-ingress会显示。您必须使用NodePort访问应用程序，或使用端口转发。 修改istio.yaml中的istio-ingress service的type为ClusterIP，并设置`nodePort`，默认为32000。 确保相应Kubernetes容器都运行起来：`istio-pilot-*`、`istio-mixer-*`、`istio-ingress-*`、`istio-ca-*`，和可选的`istio-sidecar-injector-*`。 ```bash kubectl get pods -n istio-system ``` ```bash istio-ca-3657790228-j21b9 1/1 Running 0 5h istio-ingress-1842462111-j3vcs 1/1 Running 0 5h istio-sidecar-injector-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 ``` **部署您的应用程序** 您现在可以部署您自己的应用程序或者像Bookinfo一样随安装提供的示例应用程序之一。注意：应用程序必须对所有HTTP通信使用HTTP/1.1或HTTP/2.0协议，因为HTTP/1.0不受支持。 如果您启动了Istio-sidecar-injector，如上所示，您可以直接使用应用程序部署应用程序kubectl create。 Istio Sidecar注入器会自动将Envoy容器注入到您的应用程序窗格中，假设运行在标有名称空间的名称空间中`istio-injection=enabled` ```bash kubectl label namespace istio-injection=enabled ``` ```bash kubectl create -n -f .yaml ``` 如果您没有安装Istio-sidecar-injector，则在部署它们之前，必须使用istioctl kube-inject将Envoy容器手动注入应用程序窗格中： ```bash kubectl create -f <(istioctl kube-inject -f .yaml) ``` **卸载** 卸载Istio sidecar进样器： 如果您启用Istio-sidecar-injector，请将其卸载： ```bash kubectl delete -f install/kubernetes/istio-sidecar-injector-with-ca-bundle.yaml ``` 卸载Istio核心组件。对于0.6（初始）发行版，卸载将删除RBAC权限，istio-system命名空间和分层下的所有资源。忽略不存在资源的错误是安全的，因为它们可能已被分层删除。 a）如果您在禁用相互TLS身份验证的情况下安装了Istio： ```bash kubectl delete -f install/kubernetes/istio.yaml ``` 要么 b）如果您在启用相互TLS身份验证的情况下安装了Istio： ```bash kubectl delete -f install/kubernetes/istio-auth.yaml ``` **7.安装监控插件** 安装插件 ```bash kubectl apply -f install/kubernetes/addons/prometheus.yaml kubectl apply -f install/kubernetes/addons/grafana.yaml kubectl apply -f install/kubernetes/addons/servicegraph.yaml kubectl apply -f install/kubernetes/addons/zipkin.yaml ``` 在traefik ingress中增加增加以上几个服务的配置，同时增加istio-ingress配置。 ```yaml - host: grafana.istio.io http: paths: - path: / backend: serviceName: grafana servicePort: 3000 - host: servicegraph.istio.io http: paths: - path: / backend: serviceName: servicegraph servicePort: 8088 - host: prometheus.istio.io http: paths: - path: / backend: serviceName: prometheus servicePort: 9090 - host: zipkin.istio.io http: paths: - path: / backend: serviceName: zipkin servicePort: 9411 - host: ingress.istio.io http: paths: - path: / backend: serviceName: istio-ingress servicePort: 80 ``` ## 测试 我们使用Istio提供的测试应用[bookinfo](https://istio.io/docs/samples/bookinfo.html)微服务来进行测试。 该微服务用到的镜像有： ``` istio/examples-bookinfo-details-v1 istio/examples-bookinfo-ratings-v1 istio/examples-bookinfo-reviews-v1 istio/examples-bookinfo-reviews-v2 istio/examples-bookinfo-reviews-v3 istio/examples-bookinfo-productpage-v1 ``` 该应用架构图如下： ![BookInfo Sample应用架构图](../images/bookinfo-sample-arch.png) **部署应用** ``` kubectl create -f <(istioctl kube-inject -f samples/apps/bookinfo/bookinfo.yaml) ``` `Istio kube-inject`命令会在`bookinfo.yaml`文件中增加Envoy sidecar信息。参考 https://istio.io/docs/reference/commands/istioctl/#istioctl-kube-inject 在本机的`/etc/hosts`下增加VIP节点和`ingress.istio.io`的对应信息，具体步骤参考：[边缘节点配置](../practice/edge-node-configuration.md)，或者使用gateway ingress来访问服务， 如果将`productpage`配置在了ingress里了，那么在浏览器中访问`http://ingress.istio.io/productpage`，如果使用了istio默认的`gateway` ingress配置的话，ingress service使用`nodePort`方式暴露的默认使用32000端口，那么可以使用 `http://任意节点的IP:32000/productpage` 来访问。 ![BookInfo Sample页面](../images/bookinfo-sample.jpg) 多次刷新页面，你会发现有的页面上的评论里有星级打分，有的页面就没有，这是因为我们部署了三个版本的应用，有的应用里包含了评分，有的没有。Istio根据默认策略随机将流量分配到三个版本的应用上。 查看部署的bookinfo应用中的`productpage-v1` service和deployment，查看`productpage-v1`的pod的详细json信息可以看到这样的结构： ```bash $ kubectl get pod productpage-v1-944450470-bd530 -o json ``` 见[productpage-v1-istio.json](../manifests/istio/productpage-v1-istio.json)文件。从详细输出中可以看到这个Pod中实际有两个容器，这里面包括了`initContainer`，作为istio植入到kubernetes deployment中的sidecar。 ```json "initContainers": [ { "args": [ "-p", "15001", "-u", "1337" ], "image": "docker.io/istio/init:0.1", "imagePullPolicy": "Always", "name": "init", "resources": {}, "securityContext": { "capabilities": { "add": [ "NET_ADMIN" ] } }, "terminationMessagePath": "/dev/termination-log", "terminationMessagePolicy": "File", "volumeMounts": [ { "mountPath": "/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount", "name": "default-token-3l9f0", "readOnly": true } ] }, { "args": [ "-c", "sysctl -w kernel.core_pattern=/tmp/core.%e.%p.%t \u0026\u0026 ulimit -c unlimited" ], "command": [ "/bin/sh" ], "image": "alpine", "imagePullPolicy": "Always", "name": "enable-core-dump", "resources": {}, "securityContext": { "privileged": true }, "terminationMessagePath": "/dev/termination-log", "terminationMessagePolicy": "File", "volumeMounts": [ { "mountPath": "/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount", "name": "default-token-3l9f0", "readOnly": true } ] } ], ``` ## 监控 不断刷新productpage页面，将可以在以下几个监控中看到如下界面。 **Grafana页面** `http://grafana.istio.io` ![Istio Grafana界面](../images/istio-grafana.jpg) **Prometheus页面** `http://prometheus.istio.io` ![Prometheus页面](../images/istio-prometheus.jpg) **Zipkin页面** `http://zipkin.istio.io` ![Zipkin页面](../images/istio-zipkin.jpg) **ServiceGraph页面** `http://servicegraph.istio.io/dotviz` 可以用来查看服务间的依赖关系。 访问` http://servicegraph.istio.io/graph` 可以获得json格式的返回结果。 ![ServiceGraph页面](../images/istio-servicegraph.jpg) ## 更进一步 BookInfo示例中有三个版本的`reviews`，可以使用istio来配置路由请求，将流量分发到不同版本的应用上。参考[Configuring Request Routing](https://istio.io/docs/tasks/request-routing.html)。 还有一些更高级的功能，我们后续将进一步探索。 ## 参考 - [安装 Istio](https://istio.io/docs/setup/)