遗失的角落
istio基本使用
2022-02-25
mesh
00
请注意，本文编写于 954 天前，最后修改于 589 天前，其中某些信息可能已经过时。

目录

微服务需要解决的问题
准备工作
demoapp镜像
admin-box镜像
proxy镜像
istio压测工具
istio基本配置
运行一个demoapp-v10
v10架构图
运行一个v10版本
开启一个测试的pod
再运行一个demoapp-v11
v11架构图
运行一个v11版本
开启一个svc
运行一个proxy
定义一个前端proxy
第一个vs，实现简单路由功能
给后端划分子集
子集划分
子集调用
配置gateway，将服务开放出来
创建一个gateway
创建一个vs
逻辑架构图
配置redirect和rewrite
创建一个gateway，配置一个域名。
创建一个backend服务，接收redirect（重定向）
配置VirtualService规则
istio扩展配置
VirtualService
设置权重
设置请求头部
故障注入
超时重试
流量镜像
DestinationRule
负载均衡配置（simple）
基于端口的负载均衡
负载均衡配置（高级）
连接池
tcp连接池
http连接池
流量异常探测（熔断）
一个完整的服务熔断功能
gateway
配置https
kiali
服务拓扑图
tracing
istio日志
修改默认配置
修改日志格式
日志收集
其他记录

微服务需要解决的问题

image-20220324111514733

准备工作

demoapp镜像

bash
镜像名称：ikubernetes/demoapp

基本介绍
listening on 0.0.0.0:80, "-p|--port
可用的URL
GET /
GET /hostname
GET /user-agent
GET /configs
GET and POST /livez，POST请求可接收livez参数
GET and POST /readyz，POST请求可接收readyz参数
环境变量
DEPLOYENV and RELEASE.
HOST：监听的地址，默认为0.0.0.0
PORT：监听的端口，默认为0.0.0.0

目前支持三个版本，v1.0 v1.1 v1.2

admin-box镜像

bash
镜像名称：ikubernetes/admin-box

类似于busybox一样的一个测试的盒子，主要用于网络测试。
安装了 bash curl bind-tools iproute2 iptables ipvsadm tcpdump nmap netcat-openbsd openssl等命令。
目前支持三个版本，v1.0 v1.1 v1.2
运行命令：kubectl run -it client --image=ikubernetes/admin-box --restart=Never --rm --command -- /bin/sh

proxy镜像

bash
镜像名称：ikubernetes/proxy

前端模拟镜像，支持env传入后端的地址，监听的端口为8080.
        - env:
          - name: PROXYURL
            value: http://demoapp3:8080
            
目前支持三个版本，v0.1.0，v0.1.1

istio压测工具

bash
# 开启一个web server
docker run -p 8080:8080 -p 8079:8079 fortio/fortio server & 

# 直接压测
docker run fortio/fortio load -c 5 -n 20 -qps 0 http://www.baidu.com

fortio load -c 5 -n 20 -qps 0 http://www.baidu.com
-c 表示并发数
-n 一共多少请求
-qps 每秒查询数，0 表示不限制

# https://www.shangmayuan.com/a/a31de356bca244008921893b.html

istio基本配置

运行一个demoapp-v10

v10架构图

image-20220228104707078

运行一个v10版本

yaml
# cat deploy-demoapp-v10.yaml 
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: demoappv10
    version: v1.0
  name: demoappv10
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: demoapp
      version: v1.0
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demoapp
        version: v1.0
    spec:
      containers:
      - image: ikubernetes/demoapp:v1.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: demoapp
        env:
        - name: "PORT"
          value: "8080"
        ports:
        - containerPort: 8080
          name: web
          protocol: TCP
        resources:
          limits:
            cpu: 50m
--- # svc可选
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demoappv10
spec:
  ports:
    - name: http
      port: 8080
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: demoapp
    version: v1.0
  type: ClusterIP

开启一个测试的pod

bash
kubectl run -it client2 --image=ikubernetes/admin-box --restart=Never --rm --command -- /bin/sh

连通性测试：

image-20220228105054762

再运行一个demoapp-v11

v11架构图

image-20220228105941563

运行一个v11版本

yaml
#cat deploy-demoapp-v11.yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: demoappv11
    version: v1.1
  name: demoappv11
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: demoapp
      version: v1.1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demoapp
        version: v1.1
    spec:
      containers:
      - image: ikubernetes/demoapp:v1.1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: demoapp
        env:
        - name: "PORT"
          value: "8080"
        ports:
        - containerPort: 8080
          name: web
          protocol: TCP
        resources:
          limits:
            cpu: 50m
--- # svc可选
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demoappv11
spec:
  ports:
    - name: http-8080
      port: 8080
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: demoapp
    version: v1.1
  type: ClusterIP
---

开启一个svc

yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demoapp3
spec:
  ports:
    - name: http
      port: 8080
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: demoapp1
  type: ClusterIP

运行一个proxy

yaml
# cat service-demoapp.yaml 
## 此处定义一个svc将会关联v10和v11两个版本。
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demoapp
spec:
  ports:
    - name: http
      port: 8080
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: demoapp
  type: ClusterIP

此时调度为v10和v11 之间的轮询

bash
# while true; do curl proxy;sleep 0.$RANDOM;done

image-20220228110339242

定义一个前端proxy

yaml
# cat deploy-proxy.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: proxy
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: proxy
  template:
    metadata:
      labels:
        app: proxy
    spec:
      containers:
        - env:
          - name: PROXYURL
            value: http://demoapp:8080 #此处配置svc地址，模拟前端通过svc+port来访问后台服务。
          image: ikubernetes/proxy:v0.1.1
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          name: proxy
          ports:
            - containerPort: 8080
              name: web
              protocol: TCP
          resources:
            limits:
              cpu: 50m
--- #proxy的svc
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: proxy
spec:
  ports:
    - name: http-80
      port: 80
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: proxy
---

此时架构图：

image-20220303161120783

说明：这里配置的svc对于istio来说，其作用只是负责创建一个规则，最终不会通过svc来转发流量。

image-20220303162541557

第一个vs，实现简单路由功能

yaml
# cat virutalservice-demoapp.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: demoapp
spec:
  hosts:
  - demoapp #此处这个名字需要找到对应的cluster，才能把流量代理过去。
  http:
  - name: canary
    match:
    - uri:
        prefix: /camera360 #uri为camera360的,路由到host为: demoappv11.default.svc.cluster.local的cluster
    rewrite:
      uri: /
    route:
    - destination:
        host: demoappv11.default.svc.cluster.local 
  - name: default  #其他的代理到默认cluster，v10版本
    route:
    - destination:
        host: demoappv10.default.svc.cluster.local

测试结果

image-20220228112115484

image-20220228112152638

image-20220303163130941

此处配置了一个VirtualService，使用命令kubectl get vs可以查看。VirtualService是istio自定义资源，我们可以配置它实现高级路由功能。

bash
# kubectl get vs
NAME      GATEWAYS   HOSTS         AGE
demoapp              ["demoapp"]   11m

给后端划分子集

子集划分

此处需要配置DestinationRule给后端服务器划分子集

yaml
# cat destinationrule-demoapp.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: demoapp
spec:
  host: demoapp
  subsets:
  - name: v10
    labels:
      version: v1.0 #匹配pod标签为1.0的划分给v10
  - name: v11
    labels:
      version: v1.1 #匹配pod标签为1.1的划分给v11

集群查看命令istioctl pc cluster demoappv11-7984f579f5-cnlns，可以查看置顶的pod能读取到的cluster信息。

子集划分完成，可以删除v10和v11的svc，istio也会自动设别删除对应的配置。

image-20220228113224640

子集调用

yaml
# cat virutalservice-demoapp.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: demoapp
spec:
  hosts:
  - demoapp
  http:
  - name: canary
    match:
    - uri:
        prefix: /camera360
    rewrite:
      uri: /
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v10 # 指定子集
  - name: default
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v11  # 指定子集
        
## 为了看出区别，这里v10 和v11的顺序和上一个实验相反。

请求结果：

image-20220228113556048

kiali结果

image-20220228114520120

配置gateway，将服务开放出来

image-20220228141834407

创建一个gateway

yaml
# cat gateway-proxy.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: proxy-gateway
  namespace: istio-system        # 要指定为ingress gateway pod所在名称空间
spec:
  selector:
    app: istio-ingressgateway
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "istio-demo.camera360.com"

bash
# kubectl get gw -n istio-system
NAME            AGE
kiali-gateway   46h
proxy-gateway   28h

创建一个vs

bash
# cat virtualservice-proxy.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: proxy
spec:
  hosts:
  - "istio-demo.camera360.com"                     # 对应于gateways/proxy-gateway,需要和gateway的hosts对应
  gateways: # 关联域名
  - istio-system/proxy-gateway       # 相关定义仅应用于Ingress Gateway上，需要指定gateway的名称，对应一致
  #- mesh  # 如果需要网格内部也可以访问，需要开启
  http:
  - name: default
    route:
    - destination:
        host: proxy

bash
# kubectl get vs
NAME      GATEWAYS                         HOSTS                          AGE
demoapp                                    ["demoapp"]                    3h12m
proxy     ["istio-system/proxy-gateway"]   ["istio-demo.camera360.com"]   4m37s

此时需要将该域名解析到istio-ingressgateway的ip上就可以使用。

访问结果

image-20220228142626952

逻辑架构图

image-20220307093841366

配置redirect和rewrite

清除之前的配置，为了让外网可以访问，我们需要添加一个网关kind: Gateway。

bash
# kubectl  get vs
No resources found in default namespace.

# kubectl  get gw -n istio-system
NAME            AGE
kiali-gateway   2d1h #kiali的gateway，无影响。

创建一个gateway，配置一个域名。

bash
# cat gateway-proxy.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: proxy-gateway
  namespace: istio-system        # 要指定为ingress gateway pod所在名称空间
spec:
  selector:
    app: istio-ingressgateway
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "istio-demo.camera360.com"

创建一个backend服务，接收redirect（重定向）

yaml
# cat deploy-backend.yaml 
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: backend
    version: v3.6
  name: backendv36
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: backend
      version: v3.6
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: backend
        version: v3.6
    spec:
      containers:
      - image: ikubernetes/gowebserver:v0.1.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: gowebserver
        env:
        - name: "SERVICE_NAME"
          value: "backend"
        - name: "SERVICE_PORT"
          value: "8082"
        - name: "SERVICE_VERSION"
          value: "v3.6"
        ports:
        - containerPort: 8082
          name: web
          protocol: TCP
        resources:
          limits:
            cpu: 50m
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: backend
spec:
  ports:
    - name: http-web
      port: 8082
      protocol: TCP
      targetPort: 8082
  selector:
    app: backend
    version: v3.6

配置VirtualService规则

yaml
# cat virtualservice-demoapp.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: demoapp
spec:
  hosts:
  - demoapp
  - "istio-demo.camera360.com"
  gateways:
  - istio-system/proxy-gateway       # 相关定义仅应用于Ingress Gateway上
  http:
  - name: rewrite
    match:
    - uri:
        prefix: /camera360
    rewrite:
      uri: /
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v11
  - name: redirect
    match:
    - uri:
        prefix: "/backend"
    redirect:
      uri: /
      authority: backend
      port: 8082
  - name: default
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v10
        
#预期结果：
## curl -L istio-demo.camera360.com/backend => 重定向到单独的一个backend服务。
## curl  istio-demo.camera360.com/camera360 => 代理到v11子集
## curl  istio-demo.camera360.com => 默认请求到v10子集
##

配置apply成功之后的状态

bash
# kubectl  get vs
NAME      GATEWAYS                         HOSTS                                    AGE
demoapp   ["istio-system/proxy-gateway"]   ["demoapp","istio-demo.camera360.com"]   24s

# kubectl  get gw -n istio-system
NAME            AGE
kiali-gateway   2d1h
proxy-gateway   22s

测试

image-20220228171455584

kiali结果

bash
while true; do curl -L istio-demo.camera360.com/backend;sleep 0.$RANDOM;done
while true; do curl  istio-demo.camera360.com/camera360;sleep 0.$RANDOM;done
while true; do curl  istio-demo.camera360.com ;sleep 0.$RANDOM;done

image-20220228172053672

istio扩展配置

VirtualService

VirtualService 定义了对特定目标服务的一组流量规则。如其名字所示，VirtualService 在形式上表示一个虚拟服务，将满足条件的流量都转发到对应的服务后端，这个服务后端可以是一个服务，也可以是在 DestinationRule 中定义的服务的子集。

vs是一组规则，将接入的流量定义好规则转发到后端，后端可以是服务，也可以是子集。

问题1：如何接入流量？也就是如何关联服务？

问题2：如果引入域名？

设置权重

yaml
# cat virtualservice-demoapp.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: demoapp
spec:
  hosts:
  - demoapp
  http:
  - name: weight-based-routing
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v10
      weight: 99
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v11
      weight: 1

kiali结果

image-20220301092657002

设置请求头部

yaml
# cat virtualservice-demoapp.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: demoapp
spec:
  hosts:
  - demoapp
  http:
  - name: canary
    match:
    - headers:
        x-canary: 
          exact: "true"
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v11
      headers:
        request:
          set:
            User-Agent: Chrome
        response:
          add:
            x-canary: "true"
  - name: default
    headers:
      response:
        add:
          X-Envoy: test
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v10


bash
# curl -H "x-canary: true" demoapp:8080/user-agent # 查看agent
# curl  -H "x-canary: true" demoapp:8080/ #查看请求结果

image-20220301110138026

image-20220301110300598

故障注入

yaml
# cat virtualservice-demoapp.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: demoapp
spec:
  hosts:
  - demoapp
  http:
  - name: canary
    match:
    - uri:
        prefix: /canary
    rewrite:
      uri: /
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v11
    fault:
      abort: # 注入中断
        percentage: #比例
          value: 20  #20%
        httpStatus: 555 # 返回555
  - name: default
    route:
    - destination:
        host: demoapp
        subset: v10
    fault:
      delay: # 注入延迟
        percentage: #20%
          value: 20
        fixedDelay: 3s #延迟3s

请求

bash
# while true; do curl -L proxy/camera360;sleep 0.$RANDOM;done
# while true; do curl  proxy ;sleep 0.$RANDOM;done

kiali结果

image-20220301112150104

超时重试

待完成

流量镜像

yaml
# cat virtualservice-demoapp.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: demoapp
spec:
  hosts:
  - demoapp
  http:
  - name: traffic-mirror
    route:
    - destination:
        host: demoapp # 原集群
        subset: v10
    mirror:
      host: demoapp # 将流量复制到新集群
      subset: v11

bash
while true; do curl -L proxy;sleep 0.$RANDOM;done

kiali结果

标记的这4个位置的流量应该是一样的。

image-20220301135315887

DestinationRule

DestinationRule有以下几个重要的属性：

属性描述是否为必选
host表示规则的适用对象必选
trafficPolicy定义的内容，包括负载均衡，连接池和异常点检测等必选
subsets定义服务的子集非必选
exportTo用于控制 DestinationRule 跨命名空间的可见性，如果未赋值，则默认全局可见。非必选

流量策略（trafficPolicy）支持的重要配置

属性描述
LoadBalanceLoadBalancerSettings 类型，描述服务的负载均衡算法。
connectionPoolConnectionPoolSettings 类型，描述服务的连接池配置。
outlierDetectionOutlierDetection，描述服务的异常点检查。
tls描述服务的 TLS 连接设置。
PortTrafficPolicyportLevelSettings类型，支持针对端口的负载

负载均衡配置（simple）

simple（无需调整的标准负载平衡算法）支持的参数有：

Name描述
ROUND_ROBIN循环策略。默认
LEAST_CONN最小请求负载均衡器使用 O(1) 算法，该算法选择两个随机健康主机并选择具有较少活动请求的主机。
RANDOM随机负载均衡器选择一个随机的健康主机。如果没有配置健康检查策略，随机负载均衡器的性能通常比轮询更好。
PASSTHROUGH直接转发连接到客户端连接的目标地址，既没有做负载均衡。

LEAST_CONN

yaml
# cat loadBalancer-lc.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: demoapp-lb
spec:
  host: demoappv11
  trafficPolicy:
    loadBalancer:
      simple: LEAST_CONN
# 未找到有效的效果测试办法

基于端口的负载均衡

参数类型描述必选
portPortSelector指定应用此策略的目标服务上的端口号。非必选
loadBalancerLoadBalancerSettings控制负载平衡器算法的设置。非必选
connectionPoolConnectionPoolSettings控制与上游服务的连接量的设置非必选
outlierDetectionOutlierDetection控制从负载平衡池中逐出不健康主机的设置非必选
tlsTLSSettings与上游服务连接的 TLS 相关设置。非必选
yaml
# cat loadBalancer-port.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: demoapp-lb-port
spec:
  host: demoappv12
  trafficPolicy: # 该策略适合所有端口
    portLevelSettings:
    - port:
        number: 80
      loadBalancer:
        simple: LEAST_CONN
    - port:
        number: 9080
      loadBalancer:
        simple: ROUND_ROBIN

负载均衡配置（高级）

一致性哈希，只针对http有效，基于HTTP Header、Cookie 的取值来进行哈希。

负载均衡会把哈希一致性的请求转发到相同的后端实例，从而实现会画保持。

Name描述
httpHeaderName基于Header的哈希
httpCookie基于cookie的哈希
userSourceIp基于源ip进行哈希
minimumRingSize哈希环上虚拟节点数的最小值，节点数越多则负载均衡越细致。如果后端实例数少于哈希环上的虚拟节点数，则每个后端实例都会有一个虚拟节点。

基于标头一致性hash绑定

yaml
cat destinationrule-demoapp.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: demoapp
spec:
  host: demoapp
  trafficPolicy:
    loadBalancer:
      simple: LEAST_CONN
    connectionPool:
      tcp:
        maxConnections: 100
        connectTimeout: 30ms
        tcpKeepalive:
          time: 7200s
          interval: 75s
      http:
        http2MaxRequests: 1000
        maxRequestsPerConnection: 10
  subsets:
  - name: v10
    labels:
      version: v1.0
    trafficPolicy:
      loadBalancer:
        consistentHash: #一致性hash
          httpHeaderName: X-User # 指定特定标头
  - name: v11
    labels:
      version: v1.1

bash
# 特殊标头会绑定到同一个pod
while true; do curl -H "X-User: test" demoapp:8080/hostname;sleep 0.$RANDOM;done

# 非特殊标头随机调度
while true; do curl -H "X" demoapp:8080/hostname;sleep 0.$RANDOM;done

image-20220303165039001

连接池

连接池的作用是配置一个阈值来防止一个服务流量过大而影响整个集群

tcp连接池

  • macConnections：表示为上游服务的所有实例建立的最大连接数，默认是 1024，属于 TCP 层的配置，对于 HTTP，只用于 HTTP/1.1，因为 HTTP/2 对每个主机都使用单个连接。
  • connectTimeout：TCP 连接超时控制，表示主机网络连接超时，可以改善因调用服务变慢导致整个链路变慢的情况。
  • tcpKeepalive：设置 TCP Keepalives，是 istio 1.1 支持的配置，定期给对端发送一个 keepalive 的探测宝，判断连接是否可用。这种 0 长度的数据包对用户的程序没有影响。它包括三个字段：probes，表示有多少次探测没有应答就可以断定连接断开，默认使用操作系统额配置，在 Linux 系统中是 9；time，表示在发送探测前连接空闲了多长时间，也默认使用操作系统配置，在 Linux 系统中默认是两个小时；interval，探测间隔，默认使用系统配置，在 Linux 中是 75 秒。

以下配置为，配置 TCP 连接池，最大连接数是 80，连接超时是 25 毫秒，并且配置了 TCP 的 keepalive 探测策略

yaml
trafficPolicy:
  connectionpool:
    tcp:
      macConnections: 80
      connectTimeout: 25ms
      tcpKeepalive:
        probes: 5 # 表示有多少次探测没有应答就可以断定连接断开
        time: 3600s # 表示在发送探测前连接空闲了多长时间
        interval: 60s # 探测间隔

http连接池

http连接池是基于七层的一个应用层协议的参数，可以更加细致。

  • http1MaxPendingRequests：最大等待 HTTP 请求数，默认值是 1024，只适用于 HTTP/1.1 的服务，因为 HTTP/2 协议的请求在到来时会立刻复用连接，不会在连接池等待。
  • http2MaxRequest：最大请求数，默认是 1024。只适用于 HTTP/2 服务，因为 HTTP1.1 最大连接数 maxConnections 即可，表示上游服务的所有实例处理的最大请求数。
  • maxRequestsPerConnection：每个连接的最大请求数。HTTP/1.1 和 HTTP/2 连接池都遵循次参数。如果没有设置，则没有限制。设置为 1 时表示每个连接只处理一个请求，也就是禁用了 Keep-alive。
  • maxRetries：最大尝试次数，默认是 3，表示服务可以执行的最大重试次数。如果调用端因为偶尔抖动导致请求直接失败，则可能会代码业务损失，一般建议配置重试，若重试成功则可正常返回数据，只不过比原来响应得慢一点，但重试次数太多会影响性能，要谨慎使用。不要重试那些充实了也总还是失败的请求；不要对那些消耗大的服务进行重试，特别是那些不会被取消的服务。
  • idleTimeout：空闲超时，定义在多长时间内没有活动请求则关闭连接。

以下配置为，HTTP 连接池设置一般和对应的 TCP 设置配合使用，如下配置就是在刚才的 TCP 连接池管理基础上增加对 HTTP 的连接池控制，为 服务配置最大 80 个连接，只允许最多有 800 个并发请求，每个连接的请求不超过 10 个，连接超时是 25 毫秒：

yaml
trafficPolicy:
  connectionpool:
    tcp:
      macConnections: 80
      connectTimeout: 25ms
    http:
      http2MaxRequests: 800
      maxRequestPerConnection: 10

限流

yaml
# cat destinationrule-demoapp.yaml 
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: demoapp
spec:
  host: demoapp
  trafficPolicy:
    loadBalancer:
       consistentHash:
         httpCookie:
           name: user
           ttl: 60s
           #simple: LEAST_CONN
    connectionPool:
      tcp:
        maxConnections: 10
        connectTimeout: 30ms #链接超时时长
        tcpKeepalive:
          time: 7000s
          interval: 30s
      http:
        http1MaxPendingRequests: 1
        http2MaxRequests: 1 #现在最大处理请求为1
        maxRequestsPerConnection: 1
  subsets:
  - name: v10
    labels:
      version: v1.0
  - name: v11
    labels:
      version: v1.1

两个客户端直接同时请求pode的svc才能看到效果，可以看到两个请求同时进来时，一个请求会卡住。

bash
 while true; do curl demoapp:8080 ;sleep 0.0$RANDOM;done

流量异常探测（熔断）

探测到后端服务不可用或者异常就会将实例标记为异常并且隔离，在一段时间内不为其分配流量。过一段时间后，被隔离的服务会解除隔离，尝试让其处理请求，如果还不正常就会再次隔离更长时间。

相关配置参数：

  • consecutiveErrors：实例被驱逐前的连续错误次数，默认是 5。对于 HTTP 服务，返回 502、503 和 504 的请求会被认为异常；对于 TCP 服务，连接超时或者连接错误事件会被认为异常。
  • interval：驱逐的时间间隔，默认值为 10 秒，请求大于 1 毫秒，单位可以是时、分、毫秒。
  • baseEjectionTime：最小驱逐时间。一个实例被驱逐的时间等于这个最小驱逐的时间乘以驱逐的次数。这样一个因多次异常被驱逐的实例、被驱逐的时间会越来越长。默认值为 30 秒，要求大于 1 毫秒，单位可以是时、分、毫秒。
  • maxEjectionOercent：指负载均衡池中可以被驱逐的故障实例的最大比例，默认是 10%，设置这个值是为了避免大多的服务实例被驱逐导致服务整体能力下降。
  • minHealthPercent：最小健康实例比例，是 istio 1.1 新增的配置。当负载均衡池中的健康实例数的比例大于这个比例时，异常点检查机制可用；当可用实例数的比例小于这个比例时，异常点检查功能将被禁用，所有服务实例不管被认定为健康还是不健康，都可以接受请求。参数的默认值为 50%。

实例：检查 4 分钟内服务实例的访问异常情况，连续出现 5 次访问异常的实例将被隔离 10 分钟，被隔离的实例不超过 30%，在第 1 次隔离期满后，异常实例将被重新接受流量，如果仍不能正常工作，则会重新隔离，第 2 次将被隔离 20 分钟，以此类推。

yaml
  trafficPolicy:
    connectionpool:
      tcp:
        macConnections: 80
        connectTimeout: 25ms
      http:
        http2MaxRequests: 800
        maxRequestPerConnection: 10
    outlierDetection:
      consecutiveErrors: 5
      interval: 4m
      baseEjectionTime: 10m
      maxEjectionPercent: 30

一个完整的服务熔断功能

yaml
## 假设demoapp服务有10个实例，则以上配置的效果是:为demoapp服务配置最大80个连接，最大请求数为800，每个连接的请求数都不超过10个，连接超时是25毫秒；另外，在4分钟内若有某个demoapp服务实例连续出现5次访问异常，比如返回5xx错误，则该demoapp服务实例将被隔离10分钟，被隔离的总数不超过3个。在第1次隔离期满后，异常的实例将重新接受流量，如果实例工作扔不正常，则被重新隔离，第2次将被隔离20分钟，以此类推。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: demoapp
spec:
  host: demoapp
  trafficPolicy:
    connectionpool:
      tcp:
        macConnections: 80
        connectTimeout: 25ms
      http:
        http2MaxRequests: 800
        maxRequestsPerConnection: 10
    outlierDetection:
      consecutiveErrors: 5
      interval: 4m
      baseEjectionTime: 10m
      maxEjectionPercent: 30

gateway

配置https

  1. 先创建证书，和正常的k8s创建方式一样

    bash
    # 生成ssl证书
openssl req -out kiali.camera360.com.csr -newkey rsa:2048 -nodes -keyout kiali.camera360.com.key -subj "/CN=kiali.camera360.com/O=kiali organization"
openssl x509 -req -days 365 -CA kiali.camera360.com.crt -CAkey kiali.camera360.com.key -set_serial 1 -in kiali.camera360.com.csr -out kiali.camera360.com.crt

# 创建secret
kubectl create secret tls camera360.com --key=kiali.camera360.com.key --cert=kiali.camera360.com.crt -n istio-system

  2. 配置gw

    yaml
    # cat kiali-gateway.yaml 

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: kiali-gateway
  namespace: istio-system
spec:
  selector:
    app: istio-ingressgateway
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "kiali.camera360.com"
    tls:
      httpsRedirect: true
  - port:
      number: 443
      name: https
      protocol: HTTPS
    tls:
      mode: SIMPLE
      credentialName: camera360.com
    hosts:
    - "kiali.camera360.com"

istio可观测

kiali

Kiali 提供以下功能：

  • 服务拓扑图
  • 分布式跟踪
  • 指标度量收集和图标
  • 配置校验
  • 健康检查和显示
  • 服务发现

服务拓扑图

https://kiali.camera360.com/

前面展示的都是自动探测的服务拓扑图。

如果要更炫酷一点，可以把这些勾选上。

image-20220301162358349

tracing

地址：tracing.camera360.com

istio日志

istio的configmap备份

yaml

apiVersion: v1
data:
  mesh: |-
    accessLogFile: /dev/stdout
    defaultConfig:
      discoveryAddress: istiod.istio-system.svc:15012
      proxyMetadata: {}
      tracing:
        zipkin:
          address: zipkin.istio-system:9411
    enablePrometheusMerge: true
    rootNamespace: istio-system
    trustDomain: cluster.local
  meshNetworks: 'networks: {}'
kind: ConfigMap
metadata:
  annotations:
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: >
      {"apiVersion":"v1","data":{"mesh":"accessLogFile:
      /dev/stdout\ndefaultConfig:\n  discoveryAddress:
      istiod.istio-system.svc:15012\n  proxyMetadata: {}\n  tracing:\n   
      zipkin:\n      address: zipkin.istio-system:9411\nenablePrometheusMerge:
      true\nrootNamespace: istio-system\ntrustDomain:
      cluster.local","meshNetworks":"networks:
      {}"},"kind":"ConfigMap","metadata":{"annotations":{},"labels":{"install.operator.istio.io/owning-resource":"unknown","install.operator.istio.io/owning-resource-namespace":"istio-system","istio.io/rev":"default","operator.istio.io/component":"Pilot","operator.istio.io/managed":"Reconcile","operator.istio.io/version":"1.12.1","release":"istio"},"name":"istio","namespace":"istio-system"}}
  creationTimestamp: '2022-02-18T06:30:15Z'
  labels:
    install.operator.istio.io/owning-resource: unknown
    install.operator.istio.io/owning-resource-namespace: istio-system
    istio.io/rev: default
    operator.istio.io/component: Pilot
    operator.istio.io/managed: Reconcile
    operator.istio.io/version: 1.12.1
    release: istio
  managedFields:
    - apiVersion: v1
      fieldsType: FieldsV1
      fieldsV1:
        'f:data':
          'f:mesh': {}
          'f:meshNetworks': {}
        'f:metadata':
          'f:annotations':
            'f:kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration': {}
          'f:labels':
            'f:install.operator.istio.io/owning-resource': {}
            'f:install.operator.istio.io/owning-resource-namespace': {}
            'f:istio.io/rev': {}
            'f:operator.istio.io/component': {}
            'f:operator.istio.io/managed': {}
            'f:operator.istio.io/version': {}
            'f:release': {}
      manager: istio-operator
      operation: Apply
      time: '2022-02-18T06:30:15Z'
  name: istio
  namespace: istio-system
  resourceVersion: '1240311132'
  uid: 7921734c-7abc-4ede-a0e6-2168a7614916

修改默认配置

istio默认的日志位置，具体内容见上备份。

image-20220321160221910

修改日志格式

yaml
# 将默的这行配置修改为
    accessLogEncoding: JSON
    accessLogFile: /dev/stdout
    accessLogFormat: |-
      {
          "remote-ip": "%DOWNSTREAM_REMOTE_ADDRESS_WITHOUT_PORT%",
          "authority": "%REQ(:AUTHORITY)%",
          "bytes_received": "%BYTES_RECEIVED%",
          "bytes_sent": "%BYTES_SENT%",
          "downstream_local_address": "%DOWNSTREAM_LOCAL_ADDRESS%",
          "downstream_remote_address": "%DOWNSTREAM_REMOTE_ADDRESS%",
          "duration": "%DURATION%",
          "istio_policy_status": "%DYNAMIC_METADATA(istio.mixer:status)%",
          "method": "%REQ(:METHOD)%",
          "path": "%REQ(X-ENVOY-ORIGINAL-PATH?:PATH)%",
          "protocol": "%PROTOCOL%",
          "request_id": "%REQ(X-REQUEST-ID)%",
          "requested_server_name": "%REQUESTED_SERVER_NAME%",
          "response_code": "%RESPONSE_CODE%",
          "response_flags": "%RESPONSE_FLAGS%",
          "route_name": "%ROUTE_NAME%",
          "start_time": "%START_TIME%",
          "upstream_cluster": "%UPSTREAM_CLUSTER%",
          "upstream_host": "%UPSTREAM_HOST%",
          "upstream_local_address": "%UPSTREAM_LOCAL_ADDRESS%",
          "upstream_service_time": "%RESP(X-ENVOY-UPSTREAM-SERVICE-TIME)%",
          "upstream_transport_failure_reason": "%UPSTREAM_TRANSPORT_FAILURE_REASON%",
          "user_agent": "%REQ(USER-AGENT)%",
          "referer": "%REQ(referer)%",
          "x_forwarded_for": "%REQ(X-FORWARDED-FOR)%"
        }
        
 # 保存配置

重启istio-ingressgateway的deploy，注意这里只有一个副本，在服务不烦恼的情况下重启。

最后检查配置是否生效

image-20220321160535038

日志收集

将日志收集到sls，收集方式和之前的逻辑一样，修改配置。

yaml
# 配置deploy变量或者直接编辑配置日志系统。
  - name: aliyun_logs_istio-ingress
    value: stdout

其他记录

istio需要知道endpoint在哪里和属于哪个服务，为了定位到service registry，istio会连接到一个服务发现系统。

我们需要配置k8s的自定义资源（crds）来控制相关配置，

istio配置主要由虚拟服务（vs）和目标规则（dr）来完成。istio主要的作用是生成规则，我们又称为控制平面。
envoy我们是集成到每一个pod上的sidecar，是具体来执行相关操作的一个边车代理，我们称为数据平面。

每一个虚拟服务都包含一组路由规则（根据svc生成），istio会按照顺序来评估他们，istio将给定的请求匹配到虚拟服务制定的实际目标地址（cluster）。

查看istio启动的pod的详情

yaml
# istioctl x describe pod myapp10-5f94b9c956-lwtfx
Pod: myapp10-5f94b9c956-lwtfx # pod 名称
   Pod Ports: 5000 (demoapp), 15090 (istio-proxy) #5000 是pod开放的端口，15090 是sidecar的端口
--------------------
Service: app # svc的名字
   Port: http 80/HTTP targets pod port 8080
DestinationRule: myapp-sub for "app" #给app svc配置了一个叫myapp-sub的dr
   Matching subsets: v10 #当前pod匹配到的子集
      (Non-matching subsets v11,v12)
   No Traffic Policy

Exposed on Ingress Gateway http://47.99.131.98
VirtualService: route-vs #当前pod匹配到的vs
   /camera360* #匹配到的规则
   1 additional destination(s) that will not reach this pod

本文作者:mykernel

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