K8s 集群搭建系列（四） 你好 Istio

引言

自上一篇文章【K8s 集群搭建系列（三）K8s 啟動】 到現(xiàn)在已經(jīng)過去很長時間了，而本篇文章在很早之前就該發(fā)布，但是每次寫了開頭都放棄了。因為我覺得作為普通使用者，其實沒必要去折騰，能用就可以了。但是還是想把之前的折騰經(jīng)歷分享出來，算是作個記錄吧。Istio 安裝很簡單，但是本地使用的話，由于沒有 EXTERNAL-IP，所以需要通過 NodePort 等方式暴露，我覺得不太好。如果能通過域名的方式訪問，那就比較完美了。但是本地安裝可不可以做到呢？我們回想一下 K8s 使用 ingress-nginx 不就是這樣嘛，如果用 ingress-nginx 將流量引入到 Istio gateway 那么應(yīng)該就可以了，那至于行不行呢，我們實踐一下！

版本

  • K8s 版本：v1.19.0
  • Istio 版本：1.8.1
  • ingress-nginx 版本：3.19.0
  • 域名 my.k8s.com 指向了 K8s Master 節(jié)點宿主機 ip，這里需要配置一下 hosts

準備測試服務(wù)

在開始之前，我們先安裝個 web 服務(wù)供測試，為了簡單起見，我們就裝個 nginx 吧！

創(chuàng)建命名空間

kubectl create ns test

安裝 yaml

kubectl apply -f -<<EOF 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  namespace: test
  labels:
    app: nginx
    version: v1
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
      version: v1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.19.2
        ports: 
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  namespace: test
  labels:
    app: nginx
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80

EOF

安裝好 nginx 對應(yīng)的 pod 跟 service 之后，我們接下來需要安裝 nginx-ingress 將 nginx 暴露出來。

安裝 ingress-nginx

配置文件修改

下載 ingress-nginx 并解壓之后，我們需要修改一下它的配置文件，即：value.yaml。主要涉及的內(nèi)容如下：

  • 主機網(wǎng)絡(luò)模式開啟，這樣就能夠通過主機 ip 訪問它
hostNetwork: true
  • 我們需要將它安裝到主節(jié)點，所以需要看下主節(jié)點的污點
kubectl describe node master

拿到它的污點：


image.png
  • 修改 value.yaml 文件中關(guān)于 ingress-nginx 的容忍度
 tolerations: 
  - key: "node-role.kubernetes.io/master"   
    operator: "Exists"
    effect: "NoSchedule"
  • 即使配置了容忍度也不能保證百分百調(diào)度到主節(jié)點，只是說有機會調(diào)度到主節(jié)點。接下來需要配置節(jié)點選擇器，讓它往主節(jié)點調(diào)度
 nodeSelector: {
     kubernetes.io/hostname: master
  }

必要的參數(shù)已經(jīng)配好，接下來我們就可以安裝了！

安裝 controller

我這里通過 helm 進行安裝，安裝到 web 服務(wù)對應(yīng)的命名空間下（只是為了測試我們的 web 服務(wù)是否可用）

helm install -n test ingress-nginx ingress-nginx-3.19.0

配置 ingress-nginx 訪問規(guī)則

kubectl apply -f -<<EOF 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
  namespace: test   
spec:
  rules:
    - host: "my.k8s.com"
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: nginx
                port: 
                  number: 80
EOF

查看是否暢通

image.png

至此，說明我們的測試項目跑起來了。只不過是通過 ingress-nginx 訪問的方式，接下來，我們要通過 Istio 用同樣的域名方式訪問。好，現(xiàn)在就可以卸載 ingress-nginx 了，只不過稍后會再裝回來。

卸載 ingress-nginx

 helm uninstall ingress-nginx -n test

刪除 ingress 資源

kubectl delete ing -n test nginx-ingress

安裝 Istio

直接去 【GitHub】 上下載壓縮包，然后解壓配置 istioctl 命令的環(huán)境變量即可。

安裝默認的配置就可以了

istioctl install --set profile=default -y

安裝成功之后，我們看下它的 pod：

kubectl get po -n istio-system   
---
NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
istio-ingressgateway-64589668d7-tmvld   1/1     Running   0          99s
istiod-5d744fdd4f-969js                 1/1     Running   0          106s

看到了熟悉的 istio-ingressgateway-64589668d7-tmvld ，之所以熟悉是因為它也是個 ingress。那么這樣就好辦了。

安裝 ingress-nginx

我們再一次安裝 ingress-nginx，只不過我們把它放到 istio-system 命名空間中。

helm install -n istio-system ingress-nginx ingress-nginx-3.19.0

配置 ingress 規(guī)則

kubectl apply -f -<<EOF 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
  namespace: istio-system
spec:
  defaultBackend:
    service:
      name: istio-ingressgateway
      port:
        number: 80    
EOF

?? Tips

如上 ingress 配置，我們只添加了一個 defaultBackend，也就是說，所有的流量全部引進來，并把該流量指給網(wǎng)關(guān) istio-ingressgateway。同時還要注意，該 ingress 的命名空間同 gateway。

配置 gateway

kubectl apply -f -<<EOF 
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: k8s-gateway
  namespace: istio-system
spec:
  servers:
  - hosts:
    - '*'
    port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
   
EOF

?? Tips

讓網(wǎng)關(guān)接管所有流量，即：域名 * 的。

配置 virtual service

kubectl apply -f -<<EOF 
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: nginx
  namespace: test
spec:
  gateways:
  - k8s-gateway.istio-system.svc.cluster.local
  - mesh
  hosts:
  - my.k8s.com
  http:
  - fault:
      abort:
        httpStatus: 400
        percentage:
          value: 50
    match:
    - uri:
        prefix: /nginx
    rewrite:
       uri: /
    route:
    - destination:
        host: nginx
EOF

?? Tips

我們通過 http://my.k8s.com/nginx 來訪問我們的 nginx web 服務(wù)。但是由于 nginx 的訪問路徑是 "/" 而不是 "/nginx"，所以我們需要對 url 進行重寫。注意，我們這里添加了一個 50% 概率的 400 錯誤響應(yīng)，以便驗證我們的流量管控是否生效。

配置 destination rule

kubectl apply -f -<<EOF 
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: nginx
  namespace: test
spec:
  host: nginx.test.svc.cluster.local
  # Disable the tls for all ports
  trafficPolicy:
    tls:
        mode: DISABLE
  subsets:
  - labels:
      version: v1
    name: v1
    trafficPolicy:
      loadBalancer:
        simple: ROUND_ROBIN
      # You can config the tls for each rules
      tls:
        mode: DISABLE
EOF

?? Tips

這里我們需要關(guān)閉 tls 功能。

查看 istio-system 下的 service

kubectl get svc -n istio-system  
 ---
NAME                                 TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                                                                      AGE
ingress-nginx-controller             LoadBalancer   10.106.58.208   <pending>     80:31241/TCP,443:31603/TCP                                                   10m
ingress-nginx-controller-admission   ClusterIP      10.96.93.161    <none>        443/TCP                                                                      10m
istio-ingressgateway                 LoadBalancer   10.98.218.30    <pending>     15021:31234/TCP,80:31748/TCP,443:31819/TCP,15012:31734/TCP,15443:30830/TCP   17m
istiod                               ClusterIP      10.101.252.30   <none>        15010/TCP,15012/TCP,443/TCP,15014/TCP                                        17m

我們發(fā)現(xiàn) istio-ingressgateway 的 TYPE 是 LoadBalancer 類型，顯然這不是我們想要的，刪掉：

kubectl delete svc -n istio-system istio-ingressgateway

配置 gateway service

kubectl apply -f -<<EOF 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: istio-ingressgateway
  namespace: istio-system
  labels:
    app: istio-ingressgateway
    istio: ingressgateway
    release: istio
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: istio-ingressgateway
    istio: ingressgateway
  ports:
  - name: status-port
    port: 15021
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 8080
  - name: https
    port: 443
    targetPort: 8443
  - name: tcp
    port: 31400
  - name: tls
    port: 15443
EOF

?? Tips

這里我們重新配置了一下 gateway 的 service，修改的地方有三點：
一、將 IP 類型該為 ClusterIP
二、將 80 端口映射到 8080
三、關(guān)閉無用的端口映射

為命名空間開啟自動注入

kubectl label namespace test istio-injection=enabled

刪除我們先前創(chuàng)建的 pod

 kubectl delete po -n test nginx-55df9cfb4b-xjvcv

查看注入是否成功

kubectl get po -n test -w
---
NAME                     READY   STATUS     RESTARTS   AGE
nginx-55df9cfb4b-wwddn   0/2     Init:0/1   0          25s

驗證

成功頁面


image.png

400 頁面


image.png

至此，完成。后續(xù)添加服務(wù)，只需要配置好對應(yīng)的 deployment、service、virtual service、destination rule 即可。我們就可以通過域名的方式訪問我們的服務(wù)了。

卸載 Istio

istioctl manifest generate --set profile=default | kubectl delete --ignore-not-found=true -f -
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