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前言

Istio 架構(gòu)又換了，從 1.5 開始，把控制平面的所有組件組合并成一個單體結(jié)構(gòu)叫 istiod，對于運維部署來說省去很大麻煩。Mixer 組件被移除，新版本的 HTTP 遙測默認(rèn)基于 in-proxy Stats filter，同時可使用 WebAssembly 開發(fā) in-proxy 擴展。

下面展示 Istio 架構(gòu)圖前世與今生：

前世

今生

環(huán)境要求 [1]

Kubernetes 版本支持

按官方話來說，Istio 1.5 已在以下 Kubernetes 發(fā)布版本測試過：1.14, 1.15, 1.16。

Kubernetes Pod 和 Service 要求

作為 Istio 服務(wù)網(wǎng)格中的一部分，Kubernetes 集群中的 Pod 和 Service 必須滿足以下要求：

命名的服務(wù)端口: Service 的端口必須命名。端口名鍵值對必須按以下格式：name: <protocol>[-<suffix>]。更多說明請參看協(xié)議選擇。
Service 關(guān)聯(lián): 每個 Pod 必須至少屬于一個 Kubernetes Service，不管這個 Pod 是否對外暴露端口。如果一個 Pod 同時屬于多個 Kubernetes Service，那么這些 Service 不能同時在一個端口號上使用不同的協(xié)議（比如：HTTP 和 TCP）。
帶有 app 和 version 標(biāo)簽（label）的 Deployment: 我們建議顯式地給 Deployment 加上 app 和 version 標(biāo)簽。給使用 Kubernetes Deployment 部署的 Pod 部署配置中增加這些標(biāo)簽，可以給 Istio 收集的指標(biāo)和遙測信息中增加上下文信息。
- app 標(biāo)簽：每個部署配置應(yīng)該有一個不同的 app 標(biāo)簽并且該標(biāo)簽的值應(yīng)該有一定意義。app label 用于在分布式追蹤中添加上下文信息。
- version 標(biāo)簽：這個標(biāo)簽用于在特定方式部署的應(yīng)用中表示版本。
應(yīng)用 UID: 確保你的 Pod 不會以用戶 ID（UID）為 1337 的用戶運行應(yīng)用。
NET_ADMIN 功能: 如果你的集群執(zhí)行 Pod 安全策略，必須給 Pod 配置 NET_ADMIN 功能。如果你使用 Istio CNI 插件可以不配置。要了解更多 NET_ADMIN 功能的知識，請查看所需的 Pod 功能。

下載 Istio 1.15 版本

注意：Linux 操作系統(tǒng)

1.下載 Istio 1.15.1 安裝包

$ cd /usr/local/src/
$ wget https://github.com/istio/istio/releases/download/1.5.1/istio-1.5.1-linux.tar.gz
$ tar xf istio-1.5.1-linux.tar.gz

2.切換 Istio 包所在目錄

$ cd istio-1.5.1

安裝目錄包含如下內(nèi)容：

install/kubernetes 目錄下，有 Kubernetes 相關(guān)的 YAML 安裝文件
samples/ 目錄下，有示例應(yīng)用程序
bin/ 目錄下，包含 istioctl 的客戶端文件。istioctl 工具用于手動注入 Envoy sidecar 代理。

3.將 istioctl 命令添加到環(huán)境變量中

# 在 ~/.bashrc 中添加一行
$ vim ~/.bashrc

PATH="$PATH:/usr/local/src/istio-1.5.1/bin"

# 應(yīng)用生效
$ source ~/.bashrc

4.配置 istioctl 參數(shù)自動補全

$ vim ~/.bashrc

source /usr/local/src/istio-1.5.1/tools/istioctl.bash

# 應(yīng)用生效
$ source ~/.bashrc

部署

istioctl 提供了多種安裝配置文件，它們之間差異：

image

安裝配置提要：

default 基礎(chǔ)上開啟 Grafana、istio-tracing、kiali 附加組件
cni 配置關(guān)閉，但相關(guān)參數(shù)已配置
全局禁用 TLS
Grafana、istio-tracing、kiali、prometheus 通過 istio-ingressgateway 暴露
排除 192.168.16.0/20,192.168.32.0/20 k8s svc 和 k8s pod 兩個網(wǎng)段
Ingress Gateway 與 pilot 開啟2個pod（默認(rèn)1個pod）
Pod 綁定節(jié)點標(biāo)簽 zone: sz
Ingress Gateway 使用 HostNetwork 模式暴露
overlays 字段用來修改對應(yīng)組件的各個資源對象的 manifest
調(diào)整 PDB 配置
安裝前需要創(chuàng)建 grafana 和 kiali secret，用于登陸
Ingress Gateway 從安全的角度來考慮，不應(yīng)該暴露那些不必要的端口，對于 Ingress Gateway 來說，只需要暴露 HTTP、HTTPS 和 metrics 端口就夠了

配置 `grafana` 和 `kiali` secret

創(chuàng)建 istio-system namespaces

$ kubectl create ns istio-system

配置 kiali secret

$ KIALI_USERNAME=$(echo -n 'admin' | base64)
$ KIALI_PASSPHRASE=$(echo -n 'admin' | base64)
$ NAMESPACE=istio-system

$ cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: kiali
  namespace: $NAMESPACE
  labels:
    app: kiali
type: Opaque
data:
  username: $KIALI_USERNAME
  passphrase: $KIALI_PASSPHRASE
EOF

配置 grafana secret

$ GRAFANA_USERNAME=$(echo -n 'admin' | base64)
$ GRAFANA_PASSPHRASE=$(echo -n 'admin' | base64)
$ NAMESPACE=istio-system

$ cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: grafana
  namespace: $NAMESPACE
  labels:
    app: grafana
type: Opaque
data:
  username: $GRAFANA_USERNAME
  passphrase: $GRAFANA_PASSPHRASE
EOF

推薦使用 `Operator` 方式進行部署，這里使用 `default` 配置部署（default 也是用于生產(chǎn)環(huán)境）

創(chuàng)建 Istio Operator yaml 配置

$ vim istio-1.5.1.yaml

apiVersion: install.istio.io/v1alpha1
kind: IstioOperator
metadata:
  namespace: istio-system
  name: istio-1.5.1-controlplane
spec:
  hub: docker.io/istio
  profile: default # 使用默認(rèn)配置
  tag: 1.5.1

  addonComponents:
    grafana:
      enabled: true # 默認(rèn) false
      k8s:
        replicaCount: 1
    kiali:
      enabled: true # 默認(rèn) false
      k8s:
        replicaCount: 1
    prometheus:
      enabled: true # 默認(rèn) true
      k8s:
        replicaCount: 1
    tracing:
      enabled: true # 默認(rèn) false

  values:
    global:
      imagePullPolicy: IfNotPresent # 鏡像拉取策略
      mtls:
        enabled: false # 全局禁用安全性
      defaultResources: # 聲明默認(rèn)容器資源
        requests:
          cpu: 30m
          memory: 50Mi
      proxy:
        accessLogFile: "/dev/stdout"
        includeIPRanges: 192.168.16.0/20,192.168.32.0/20
        autoInject: disabled # 是否開啟自動注入功能，取值enabled則該pods只要沒有被注解為sidecar.istio.io/inject: "false",就會自動注入。如果取值為disabled，則需要為pod設(shè)置注解sidecar.istio.io/inject: "true"才會進行注入
        clusterDomain: cluster.local # 集群DNS域
        resources:
          requests:
            cpu: 30m # 默認(rèn) 100m
            memory: 50Mi # 默認(rèn) 128Mi
          limits:
            cpu: 400m # 默認(rèn) 2000m
            memory: 500Mi # 默認(rèn) 1024Mi
      proxy_init:
        resources:
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
          requests:
            cpu: 30m # 默認(rèn) 10m
            memory: 50Mi # 默認(rèn) 10Mi
    sidecarInjectorWebhook:
      enableNamespacesByDefault: false # 變量為true，就會為所有命名空間開啟自動注入功能。如果賦值為false，則只有標(biāo)簽為istio-injection的命名空間才會開啟自動注入功能
      rewriteAppHTTPProbe: false # 如果是 true，webhook 或 istioctl injector 將為活性健康檢查重寫 PodSpec 以重定向請求到 sidecar。這使得即使在啟用 mTLS 時，活性檢查也可以工作
    cni:
      excludeNamespaces: # 開啟cni功能時，下面namespaces被排除
        - istio-system
        - kube-system
        - monitoring
        - kube-node-lease
        - kube-public
        - kubernetes-dashboard
        - ingress-nginx
      logLevel: info
    pilot:
      autoscaleEnabled: true
      autoscaleMax: 5
      autoscaleMin: 1
      cpu:
        targetAverageUtilization: 80
    prometheus:
      contextPath: /prometheus # 默認(rèn) /prometheus
      hub: docker.io/prom
      resources: # 默認(rèn)無限制
        requests:
          cpu: 30m
          memory: 50Mi
        limits:
          cpu: 500m
          memory: 1024Mi
      nodeSelector:
        zone: "sz"
      retention: 7d # 默認(rèn) 6h
      scrapeInterval: 15s
      security:
        enabled: true
      tag: v2.15.1
    grafana:
      contextPath: /grafana  # 默認(rèn) /grafana
      accessMode: ReadWriteMany
      image:
        repository: grafana/grafana
        tag: 6.5.2
      resources:
        requests:
          cpu: 30m
          memory: 50Mi
        limits:
          cpu: 300m
          memory: 500Mi
      nodeSelector:
        zone: "sz"
      security: # 默認(rèn)關(guān)閉認(rèn)證
        enabled: true # 默認(rèn) false
        passphraseKey: passphrase # 首先創(chuàng)建 grafana secret
        secretName: grafana
        usernameKey: username # 首先創(chuàng)建 grafana secret
    kiali:
      contextPath: /kiali  # 默認(rèn) /kiali
      createDemoSecret: false
      dashboard:
        grafanaInClusterURL: http://grafana.example.com # 默認(rèn) http://grafana:3000
        jaegerInClusterURL: http://tracing.example.com # 默認(rèn) http://tracing/jaeger
        passphraseKey: passphrase # 首先創(chuàng)建 kiali secret
        secretName: kiali
        usernameKey: username # 首先創(chuàng)建 kiali secret
        viewOnlyMode: false
      hub: kiali  # 默認(rèn) quay.io/kiali
      resources:
        limits:
          cpu: 300m
          memory: 900Mi
        requests:
          cpu: 30m
          memory: 50Mi
      nodeSelector:
        zone: "sz"
      tag: v1.14
    tracing:
      provider: jaeger # 選擇跟蹤服務(wù)
      jaeger:
        accessMode: ReadWriteMany
        hub: docker.io/jaegertracing
        tag: "1.16"
        resources:
          limits:
            cpu: 300m
            memory: 900Mi
          requests:
            cpu: 30m
            memory: 100Mi
      nodeSelector:
        zone: "sz"
      opencensus:
        exporters:
          stackdriver:
            enable_tracing: true
        hub: docker.io/omnition
        resources:
          limits:
            cpu: "1"
            memory: 2Gi
          requests:
            cpu: 100m # 默認(rèn) 200m
            memory: 300Mi # 默認(rèn) 400Mi
        tag: 0.1.9
      zipkin:
        hub: docker.io/openzipkin
        javaOptsHeap: 700
        maxSpans: 500000
        node:
          cpus: 2
        resources:
          limits:
            cpu: 300m
            memory: 900Mi
          requests:
            cpu: 30m # 默認(rèn) 150m
            memory: 100Mi # 默認(rèn) 900Mi
        tag: 2.14.2

  components:
    cni:
      enabled: false # 默認(rèn)不啟用cni功能
    ingressGateways:
    - enabled: true
      k8s:
        hpaSpec:
          minReplicas: 2 # 默認(rèn)最小為1個pod
        service:
          type: ClusterIP # 默認(rèn)類型為 LoadBalancer
        resources:
          limits:
            cpu: 1000m # 默認(rèn) 2000m
            memory: 1024Mi # 默認(rèn) 1024Mi
          requests:
            cpu: 100m # 默認(rèn) 100m
            memory: 128Mi # 默認(rèn) 128Mi
        strategy:
          rollingUpdate:
            maxSurge: 100%
            maxUnavailable: 25%
        nodeSelector:
          zone: "sz"
        overlays:
        - apiVersion: apps/v1 # 使用 hostNetwork 模式暴露 ingressGateways
          kind: Deployment
          name: istio-ingressgateway
          patches:
          - path: spec.template.spec.hostNetwork
            value:
              true
          - path: spec.template.spec.dnsPolicy
            value:
              ClusterFirstWithHostNet
        - apiVersion: v1 # 從安全的角度來考慮，不應(yīng)該暴露那些不必要的端口，對于 Ingress Gateway 來說，只需要暴露 HTTP、HTTPS 和 metrics 端口就夠了
          kind: Service
          name: istio-ingressgateway
          patches:
          - path: spec.ports
            value:
            - name: status-port
              port: 15020
              targetPort: 15020
            - name: http2
              port: 80
              targetPort: 80
            - name: https
              port: 443
              targetPort: 443
    pilot:
      enabled: true
      k8s:
        hpaSpec:
          minReplicas: 2 # 默認(rèn)最小為1個pod
        resources:
          limits:
            cpu: 1000m # 默認(rèn)不限制
            memory: 1024Mi # 默認(rèn)不限制
          requests:
            cpu: 100m # 默認(rèn) 500m
            memory: 300Mi # 默認(rèn) 2048Mi
        strategy:
          rollingUpdate:
            maxSurge: 100%
            maxUnavailable: 25%
        nodeSelector:
          zone: "sz"
        overlays: # 調(diào)整PDB配置
        - apiVersion: policy/v1beta1
          kind: PodDisruptionBudget
          name: istiod
          patches:
          - path: spec.selector.matchLabels
            value:
              app: istiod
              istio: pilot

部署 Istio

$ istioctl manifest apply -f istio-1.5.1.yaml

設(shè)置 Grafana、istio-tracing、kiali、prometheus 通過 istio-ingressgateway 暴露

$ vim istio-addon-components-gateway.yaml

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: istio-addon-components-gateway
  namespace: istio-system
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway # use istio default controller
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "grafana.example.com"
    - "tracing.example.com"
    - "kiali.example.com"
    - "prometheus.example.com"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: istio-grafana
  namespace: istio-system
spec:
  hosts:
  - "grafana.example.com"
  gateways:
  - istio-addon-components-gateway
  http:
  - route:
    - destination:
        host: grafana
        port:
          number: 3000
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: istio-tracing
  namespace: istio-system
spec:
  hosts:
  - "tracing.example.com"
  gateways:
  - istio-addon-components-gateway
  http:
  - route:
    - destination:
        host: tracing
        port:
          number: 80
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: istio-kiali
  namespace: istio-system
spec:
  hosts:
  - "kiali.example.com"
  gateways:
  - istio-addon-components-gateway
  http:
  - route:
    - destination:
        host: kiali
        port:
          number: 20001
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: istio-prometheus
  namespace: istio-system
spec:
  hosts:
  - "prometheus.example.com"
  gateways:
  - istio-addon-components-gateway
  http:
  - route:
    - destination:
        host: prometheus
        port:
          number: 9090

部署 Grafana、istio-tracing、kiali、prometheus 服務(wù) Gateway 和 VirtualService

$ kubectl apply -f istio-addon-components-gateway.yaml

部署完成后，查看各組件狀態(tài)：

$ kubectl get svc,pod,hpa,pdb,Gateway,VirtualService -n istio-system

image

參考鏈接

[1]https://istio.io/zh/docs/ops/deployment/requirements/
https://istio.io/docs/setup/install/standalone-operator/
https://www.danielstechblog.io/high-available-control-plane-with-istio-1-5-on-azure-kubernetes-service/

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Istio 1.5部署，回歸單體

Istio 1.5部署，回歸單體

前言

前世

今生

環(huán)境要求 [1]

Kubernetes 版本支持

Kubernetes Pod 和 Service 要求

下載 Istio 1.15 版本

部署

安裝配置提要：

配置 `grafana` 和 `kiali` secret

推薦使用 `Operator` 方式進行部署，這里使用 `default` 配置部署（default 也是用于生產(chǎn)環(huán)境）

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Istio 1.5部署，回歸單體

前言

前世

今生

環(huán)境要求 [1]

Kubernetes 版本支持

Kubernetes Pod 和 Service 要求

下載 Istio 1.15 版本

部署

安裝配置提要：

配置 grafana 和 kiali secret

推薦使用 Operator 方式進行部署，這里使用 default 配置部署（default 也是用于生產(chǎn)環(huán)境）

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Istio 1.5部署，回歸單體

配置 `grafana` 和 `kiali` secret

推薦使用 `Operator` 方式進行部署，這里使用 `default` 配置部署（default 也是用于生產(chǎn)環(huán)境）