安装并试用Istio
注意：本文基于 Istio 1.0。
请参考 Istio 官方文档地址 快速开始。
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。
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
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：
├── 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：
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）
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：
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。
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：
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。
kubectl get svc -n istio-system
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 <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-*。
kubectl get pods -n istio-system
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
kubectl label namespace <namespace> istio-injection=enabled
kubectl create -n <namspace> -f <your-app-spec>.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：
kubectl create -f <(istioctl kube-inject -f <your-app-spec>.yaml)
卸载
卸载Istio sidecar进样器：
如果您启用Istio-sidecar-injector，请将其卸载：
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：
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：
kubectl delete -f install/kubernetes/istio-auth.yaml
7.安装监控插件
安装插件
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。
- 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：
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，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。
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：
$ kubectl get pod productpage-v1-944450470-bd530 -o json
见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。
"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
Prometheus页面
http://prometheus.istio.io
Zipkin页面
http://zipkin.istio.io
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。
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。
还有一些更高级的功能，我们后续将进一步探索。