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 启动】到现在已经过去很长时间了，而本篇文章在很早之前就该发布，但是每次写了开头都放弃了。因为我觉得作为普通使用者，其实没必要去折腾，能用就可以了。但是还是想把之前的折腾经历分享出来，算是作个记录吧。Istio 安装很简单，但是本地使用的话，由于没有 EXTERNAL-IP，所以需要通过 NodePort 等方式暴露，我觉得不太好。如果能通过域名的方式访问，那就比较完美了。但是本地安装可不可以做到呢？我们回想一下 K8s 使用 ingress-nginx 不就是这样嘛，如果用 ingress-nginx 将流量引入到 Istio gateway 那么应该就可以了，那至于行不行呢，我们实践一下！

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 节点宿主机 ip，这里需要配置一下 hosts

准备测试服务

在开始之前，我们先安装个 web 服务供测试，为了简单起见，我们就装个 nginx 吧！

创建命名空间

kubectl create ns test

安装 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

安装好 nginx 对应的 pod 跟 service 之后，我们接下来需要安装 nginx-ingress 将 nginx 暴露出来。

安装 ingress-nginx

配置文件修改

下载 ingress-nginx 并解压之后，我们需要修改一下它的配置文件，即：value.yaml。主要涉及的内容如下：

主机网络模式开启，这样就能够通过主机 ip 访问它

hostNetwork: true

我们需要将它安装到主节点，所以需要看下主节点的污点

kubectl describe node master

拿到它的污点：

image.png

修改 value.yaml 文件中关于 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证百分百调度到主节点，只是说有机会调度到主节点。接下来需要配置节点选择器，让它往主节点调度

 nodeSelector: {
     kubernetes.io/hostname: master
  }

必要的参数已经配好，接下来我们就可以安装了！

安装 controller

我这里通过 helm 进行安装，安装到 web 服务对应的命名空间下（只是为了测试我们的 web 服务是否可用）

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

配置 ingress-nginx 访问规则

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

查看是否畅通

image.png

至此，说明我们的测试项目跑起来了。只不过是通过 ingress-nginx 访问的方式，接下来，我们要通过 Istio 用同样的域名方式访问。好，现在就可以卸载 ingress-nginx 了，只不过稍后会再装回来。

卸载 ingress-nginx

 helm uninstall ingress-nginx -n test

删除 ingress 资源

kubectl delete ing -n test nginx-ingress

安装 Istio

直接去【GitHub】上下载压缩包，然后解压配置 istioctl 命令的环境变量即可。

安装默认的配置就可以了

istioctl install --set profile=default -y

安装成功之后，我们看下它的 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 ，之所以熟悉是因为它也是个 ingress。那么这样就好办了。

安装 ingress-nginx

我们再一次安装 ingress-nginx，只不过我们把它放到 istio-system 命名空间中。

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

配置 ingress 规则

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，我们只添加了一个 defaultBackend，也就是说，所有的流量全部引进来，并把该流量指给网关 istio-ingressgateway。同时还要注意，该 ingress 的命名空间同 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

让网关接管所有流量，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

我们通过 http://my.k8s.com/nginx 来访问我们的 nginx web 服务。但是由于 nginx 的访问路径是 "/" 而不是 "/nginx"，所以我们需要对 url 进行重写。注意，我们这里添加了一个 50% 概率的 400 错误响应，以便验证我们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

这里我们需要关闭 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

我们发现 istio-ingressgateway 的 TYPE 是 LoadBalancer 类型，显然这不是我们想要的，删掉：

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

这里我们重新配置了一下 gateway 的 service，修改的地方有三点：
一、将 IP 类型该为 ClusterIP
二、将 80 端口映射到 8080
三、关闭无用的端口映射

为命名空间开启自动注入

kubectl label namespace test istio-injection=enabled

删除我们先前创建的 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

验证

成功页面

image.png

400 页面

image.png

至此，完成。后续添加服务，只需要配置好对应的 deployment、service、virtual service、destination rule 即可。我们就可以通过域名的方式访问我们的服务了。

卸载 Istio

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

最后编辑于：2021.08.17 09:10:40

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配置 ingress 规则

配置 gateway

配置 virtual service

配置 destination rule

查看 istio-system 下的 service

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查看注入是否成功

验证

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