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5,出入口网关
Istio 可以管理集群的出入口流量,当客户端访问集群内的应用时, Istio 可以将经过 istio-ingressgateway 的流量实现负载均衡和熔断等一系列功能。
可是,如果集群内的一个应用要访问 google.com ,那么我们可以给内部所有请求了 google.com 的流量设置负载均衡吗?答案是可以,Istio 提供了 istio-egressgateway 实现这种功能。因为 Pod 中的容器要访问网络时,会被 Envoy 拦截,Envoy 可以很容易地分析这些请求,然后通过一系列手段影响着请求的行为。
在本章中,将会简单说一下 istio-ingressgateway 和 istio-egressgateway。
istio-ingressgateway
入口网关指的是从外部经过 istio-ingressgateway 流入集群的流量,需要创建 Gateway 绑定流量。
关于 istio-ingressgateway 经过前面几章的学习,大家应该不陌生了。
istio-ingressgateway 由 Pod 和 Service 组成。 istio-ingressgateway 本身就是一个网关应用,你可以把它当作 Nginx、Apisix、Kong ,你可以从各种各种网关应用中找到与 istio-ingressgateway 类似的概念。
作为一个应用,它需要对外开放一些端口,只有当流量经过这些端口时, istio-ingressgateway 才会起作用。为了在 Kubernetes 中暴露端口, istio-ingressgateway 还有一个 Service 对象。
有了 istio-ingressgateway 之后,我们可以通过 Istio Gateway 监控一些域名或IP,然后暴露集群内部的服务 。
Gateway 的概念跟 Nginx 有很多相似之处。
比如从配置上看, Gateway 跟 Nginx 如果要监控某个入口流量,它们的配置如下:
Nginx:
server {
listen 80;
server_name example.org www.example.org;
#...
}
Gateway:
servers:
- port:
number: 80
name: http
protocol: HTTP
hosts:
- example.org
- www.example.org
这些配置指定了 Gateway 和 Nginx 只监控哪些流量。
紧接着,监控到指定入口的流量之后,需要将流量转发到集群内的应用中。
Nginx 可以直接在同一个配置文件里面设置:
server { listen 80; server_name example.org www.example.org; #... }
location /some/path/ {
proxy_pass http:/bookinfo:9080/;
}
而 Gateway 需要使用 VirtualService 指定流量转发到哪里,并且 VirtualService 还可以进一步筛选入口地址。
spec:
hosts:
- "www.example.org"
gateways:
绑定 Gateway
mygateway
http:
route:destination:
host: bookinfo
port:
number: 9080
所以总结起来,Istio 的做法是 Gateway 监控入口流量,通过 VirtualService 设置流量进入的策略,并指向 Service。而 DestinationRule 则定义了流量流向 Pod 的策略。
部署服务
下面我们将使用 httpbin 服务作为示例,如何一步步配置在外部访问 httpbin 服务。
首先部署一个 httpbin 服务,这个 httpbin 服务很简单,包含了 Service 和 Deployment 。
httpbin.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: httpbin
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: httpbin
labels:
app: httpbin
service: httpbin
spec:
ports:
- name: http
port: 8000
targetPort: 80
selector:
app: httpbin
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: httpbin
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: httpbin
version: v1
template:
metadata:
labels:
app: httpbin
version: v1
spec:
serviceAccountName: httpbin
containers:
- image: docker.io/kennethreitz/httpbin
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: httpbin
ports:
- containerPort: 80
kubectl -n bookinfo apply -f httpbin.yaml
配置 Gateway
然后创建一个 Gateway ,指定监听哪些入口流量。
httpbin_gw.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
name: httpbin-gateway
spec:
selector:
istio: ingressgateway # use Istio default gateway implementation
servers:
port:
number: 80
name: http
protocol: HTTP
hosts:- "httpbin.s1.whuanle.cn"
"*"
这一步为了大家能够通过域名更加直观地了解 Gateway,大家可以修改
httpbin.s1.whuanle.cn
替换为自己的域名。
然后在自己的电脑中打开C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
增加一条记录 ,将 IP 指向自己的服务器。
kubectl -n bookinfo apply -f httpbin_gw.yaml
现在,我们已经让 istio-ingressgateway 帮我们关注 httpbin.s1.whuanle.cn 这个地址,如果有人访问了 httpbin.s1.whuanle.cn,那么这个流量将会流入到 httpbin-gateway。
接下来我们将要为 Gateway 配置服务地址,并配置外部允许访问的地址后缀。
配置 VistualService:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
name: httpbin
spec:
hosts:
- "*"
gateways:
- httpbin-gateway
http:
- match:
- uri:
prefix: /status
- uri:
prefix: /delay
route:
- destination:
port:
number: 8000
host: httpbin
当 Gateway 和 VirtualService 端口只有一个时,不需要配置端口绑定。
kubectl -n bookinfo apply -f httpbin_vs.yaml
找到 istio-ingressgateway 对外暴露的端口。
kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system
httpbin 是一个 http 测试程序,我们可以通过使用 /status/{状态码}
获取对应的 http 请求状态。
例如:
如果我们不希望这个服务被外界访问到,我们可以先把 /status
删除。
kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
name: httpbin
spec:
hosts:
- "*"
gateways:
- httpbin-gateway
http:
- match:
- uri:
prefix: /delay
route:
- destination:
port:
number: 8000
host: httpbin
EOF
此时你将无法访问 status
路径。但是我们还可以访问 /delay
路径。
httpbin 的 /delay
路径用于测试延迟 http 请求响应使用,/delay/{秒数}
可以指定服务器在多久之后才会返回响应。
例如 http://192.168.3.150:32309/delay/5 将在 5 秒后响应。
httpbin 还有很多路由接口,我们可以通过 VirtualService 配置放通哪些路径。
如果需要全部放通,可以使用:
kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
name: httpbin
spec:
hosts:
- "*"
gateways:
- httpbin-gateway
http:
- match:
- uri:
prefix: /
route:
- destination:
port:
number: 8000
host: httpbin
subset: v1
EOF
子版本
第四章中进行版本路由实验时使用到,可以将流量导入到不同的版本之中。
kubectl -n bookinfo apply -f - <<EOF
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
name: httpbin
spec:
host: httpbin
subsets:
- name: v1
labels:
version: v1
EOF
首先是使用 DestinationRule 指向一个 Service:
host: httpbin
当然,我们也可以写成
host: httpbin.bookinfo.svc.cluster.local
通过 host 可以识别到对应的 Kubernetes Service,然后从 Service 对应的 Endpoints 中获得所有 Pod 列表。
通过 Endpoints 获得所有 Pod 之后,查看每个 Pod 的描述信息。当有一个请求到达时,根据 DestinationRule 中的标签选择器,选择合适的 Pod 进行访问。
- name: v1
labels:
version: v1
istio-egressgateway
istio-egressgateway 也是 Istio 中的一种组件,需要自行安装。安装 istio-egressgateway 命令:
helm install istio-egressgateway istio/gateway -n istio-system
在集群中,如果 A 应用访问的地址属于集群中的应用,那么 Istio 可以给这些请求注入各种行为,实现负载均衡和熔断等。
可是,如果集群内部要访问外部的一个服务时,需要配置访问地址,如 aaa.com,我们应该如何实现负载均衡和熔断这些功能呢?
Istio ServiceEntry 是一种资源,允许将外部服务(即不在 Istio 服务网格中的服务)纳入Istio服务网格。通过将外部服务添加到网格,可以使用 Istio 的流量管理和策略功能来控制与这些外部服务的交互。
以下是一个ServiceEntry示例,将外部HTTP服务 www.google.com
添加到Istio服务网格:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: ServiceEntry
metadata:
name: google
spec:
hosts:
- www.google.com
addresses:
- 192.168.1.1
ports:
- number: 80
name: http
protocol: HTTP
location: MESH_EXTERNAL
resolution: DNS
endpoints:
- address: "www.google.com"
ports:
http: 80
locality: "us-west1/zone1"
exportTo:
- "*"
在此示例中,我们创建了一个名为httpbin-ext
的ServiceEntry资源。指定的主机为httpbin.org
,端口号为80,协议为HTTP。此外,我们将resolution
设置为DNS
,将location
设置为MESH_EXTERNAL
,表示该服务位于网格之外。
要将此ServiceEntry应用到集群,请将其保存到一个YAML文件(例如:httpbin-ext.yaml
),然后运行以下命令:
kubectl apply -f httpbin-ext.yaml
现在,Istio 服务网格中的服务访问 www.google.com
时仍受Istio策略的控制。例如,可以为此 ServiceEntry 创建 VirtualService 以应用流量管理规则,或者为其创建 DestinationRule 以配置负载均衡和连接池设置。
spec
: 包含ServiceEntry的具体配置的对象。
hosts
: 一个包含要导入的外部服务的主机名(FQDN)的列表。例如:["httpbin.org"]
。addresses
: (可选)与外部服务关联的虚拟IP地址的列表。例如:["192.168.1.1"]
。- ports: 一个描述外部服务使用的端口的列表。每个端口都有以下属性:
number
: 端口号,例如:80。name
: 端口的名称,例如:http
。protocol
: 使用的协议,例如:HTTP
、TCP
、HTTPS
等。
location
: 服务的位置。可以是MESH_EXTERNAL
(表示服务在网格外部)或MESH_INTERNAL
(表示服务在网格内部,但不属于任何已知服务)。resolution
: 用于确定服务实例地址的解析方法。可以是NONE
(默认值,表示不解析地址),STATIC
(表示使用addresses
字段中的IP地址),DNS
(表示使用DNS解析主机名)或MESH_EXTERNAL
。- endpoints: (可选)外部服务的端点列表。每个端点都有以下属性:
address
: 端点的IP地址或主机名。ports
: 一个包含端口名称和端口号的映射,例如:{"http": 8080}
。labels
: (可选)应用于端点的标签。locality
: (可选)端点的地理位置,例如:us-west1/zone1
。
exportTo
: (可选)一个包含命名空间名称的列表,指定可以访问此ServiceEntry的命名空间。可以使用星号(*
)表示所有命名空间。默认值为*
。subjectAltNames
: (可选)用于验证服务器证书主题替代名(SANs)的列表。
读者可以从官方文档中了解更多:
https://istio.io/latest/zh/docs/tasks/traffic-management/egress/egress-control/