Mesh5# Istio服务模型与流量治理要点

瓜农老梁

共 3283字,需浏览 7分钟

 ·

2021-11-02 16:34

引言

Istio的服务模型是怎么样的?通过什么方式进行流量治理

一、Istio服务模型

服务(Service)与版本(Version):Istio中的服务在kubernetes中以service形式存在,可定义不同的服务版本。通过Deployment创建工作负载,通过Service关联这些负载,域名或者虚拟IP访问后端Pod。

服务实例(ServiceInstance): 一个服务可以包含一组实例,在Kubernetes中用Endpoints实现,一组域名或者IP地址。

038b0186f94ee09da1e08c177a48bca2.webp

服务(Service)示例:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: helloworld
  labels:
    app: helloworld
    service: helloworld
spec:
  ports:
  - port: 5000
    name: http
  selector:
    app: helloworld

备注:创建一个名称为helloworld的Service,指向“app: helloworld”的Pods,Kubernetes会自动创建一个和Service同名的Endpoints对象,Selector会持续跟踪映射属于helloworld的Pods。

工作负载示例:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: helloworld-v1
  labels:
    app: helloworld
    version: v1
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: helloworld
      version: v1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helloworld
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: helloworld
        image: docker.io/istio/examples-helloworld-v1
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
        imagePullPolicy: IfNotPresent #Always
        ports:
        - containerPort: 5000

备注:以Deployment方式创建工作负载,关联的版本与镜像。

二、Istio流量治理

治理原理

通过Isito中VirtualService、DestinationRule、ServiceEntry等配置实现流量治理,即Istio将流量配置通过xDS下发给Enovy,通过拦截Inbound和Outbound流量,在流量经过时执行规则,实现流量治理。

通常流量治理有:动态变更负载均衡策略、不同版本灰度发布、服务治理限流熔断和故障注入演练等。

概念说明

1.VirtualService

含义:形式上为虚拟服务,将流量转发到对应的后端服务。

1.1 重要参数说明

  • hosts 必选字段,用于匹配访问地址,建议用字母的域名而不是IP地址

  • gateways 流量规则网关Gateway,可作用于网格中的SideCar和入口处的Gateway 网格内部访问可以省略;网格外流量配置关联的Gateway表示执行该规则;网格内外都需要访问:需要配置Gateway和mesh两个字段

  • http 用于处理HTTP流量

  • tls 用于处理非终结的TLS和HTTPS流量

  • tcp 用于处理TCP流量,如果未定义http和tls所有流量将走tcp路由

  • exportTo 用于控制命名空间的可见性,可以控制一个命名空间下的VirtualService是否被其他命名SideCar和Gateway使用,未赋值表示全局可见

备注:VirtualService规则是一个数组,当第一个规则生效后将会跳出,不再检查后面的规则

1.2 VirtualService典型应用

  • 不同服务组合通过不同路径映射
  • 不同版本映射通过不同URI映射到不同的服务版本

1.3 示例

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: helloworld
spec:
  hosts:
  - "*"
  gateways:
  - helloworld-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        exact: /hello
    route:
    - destination:
        host: helloworld
        port:
          number: 5000   

2.DestinationRule

含义:通常和VirtualService结合使用,VirtualService描述满足什么条件将流量转发到后端服务,DestinationRule描述到达后端了如何处理,类似于方法内部逻辑。

2.1 重要参数说明

  • hosts 必填,表示规则使用的对象
  • trafficPolicy 规则具体内容,可包括负载均衡策略、异常点检查、连接池策略等
  • subsets 服务子集,常用于定义服务的版本
  • exportTo 用于控制命名空间的可见性,未赋值全局可见

2.2 DestinationRule典型应用

  • 负载均衡策略规则
  • 不同版本灰度流量,例如:通过subSet
  • 服务熔断限流,例如:通过请求量和请求超时等

2.3 示例

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: bookinfo-ratings
spec:
  host: ratings.prod.svc.cluster.local
  trafficPolicy:
    loadBalancer:
      simple: LEAST_CONN
  subsets:
  - name: testversion
    labels:
      version: v3
    trafficPolicy:
      loadBalancer:
        simple: ROUND_ROBIN

3.ServiceEntry

含义:将网格外服务纳入istio网格。

3.1 重要参数说明

  • hosts 必填,与ServiceEntry关联的主机名,主要用于http协议,其他协议不生效
  • address 表示与服务关联的地址
  • port 表示与服务关联的端口
  • Location 用于设置服务是在网格内还是网格外 MESH_EXTERNAL:表示在网格外部,通过API访问外部服务 MESH_INTERNAL:表示在网格内部,不能直接注册到网格注册中心的服务
  • resolution 服务发现的方式,NONE、STATIC、DNS等
  • SubjectAltNames 表示这个服务负载的SAN列表
  • endpoints 表示与网格服务关联的网络地址,可以是IP或者域名

3.2 ServiceEntry典型应用

  • 配置访问外部服务

3.3 示例

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: ServiceEntry
metadata:
  name: baidu-external
spec:
  hosts:
    - www.baidu.com
  ports:
    - number: 80
      name: HTTP
      protocol: HTTP
  resolution: DNS
  location: MESH_EXTERNAL
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