Istio 路由基础 | 云原生社区（中国）

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本文为翻译文章，点击查看原文。

当学习像Istio这样的新技术时，我推荐看一看项目自带的示例。Istio 包含了一些示例程序，但都有各种各样的不足。比如说BookInfo就是很好的一个应用。但是对我来说，它太冗长，服务太多，而且文档似乎专注于管理 BookInfo 应用程序，而不是从头构建。另外还有一个小一点的示例-helloworld，但是它仅关注于自动伸缩。

在这篇文章中，我想从基础讲起，并向您展示如何从头开始构建支持 Istio 的“HelloWorld”应用程序。要记住的一点是，Istio 只管理您应用的流量，应用程序生命周期由底层平台 Kubernetes 管理。因此，您需要了解容器和 Kubernetes 基础知识，并且需要了解 Istio 路由原语，例如 Gateway，VirtualService，DestinationRule。我假设大多数人都知道容器和 Kubernetes 基础知识。我将在本文中专注于介绍 Istio 路由。

基本步骤

这些大致是创建 Istio“HelloWorld”应用程序的步骤：

创建一个 Kubernetes 集群并安装带有自动 sidecar 注入的 Istio。
使用您选择的语言创建一个 HelloWorld 应用程序，基于这个程序创建一个 Docker 镜像并将其推送到公共镜像存储库。
为容器创建 Kubernetes Deployment 和 Service。
创建Gateway以启用到集群的 HTTP（S）流量。
创建VirtualService以通过 Gateway 公开 Kubernetes 服务。
（可选）如果要创建应用程序的多个版本，请创建DestinationRule以定义可从 VirtualService 引用的子集。
（可选）如果要从服务网格调用外部服务，请创建ServiceEntry。

我不会在本文中介绍步骤 1 和 2，因为它们不是 Istio 特有的。如果您需要有关这些步骤的帮助，可以查看我在本文末尾提到的 codelabs。第 3 步也不是 Istio 特定的，但它是其他一切的先决条件，所以我们从那开始。

Deployment 和 Service

正如我所提到的，应用程序生命周期由 Kubernetes 管理。因此，您需要从创建 Kubernetes Deployment 和 Service 开始。我有一个容器化的 ASP.NET 核心应用程序，容器镜像我已经推送到谷歌容器注册表。让我们从创建一个 aspnetcore.yaml 文件开始：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: aspnetcore-service
  labels:
    app: aspnetcore
spec:
  ports:
  - port: 8080
    name: http
  selector:
    app: aspnetcore
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: aspnetcore-v1
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: aspnetcore
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: aspnetcore
        image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v1
        imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 8080

创建 deployment 和 service:

$ kubectl apply -f aspnetcore.yaml
service "aspnetcore-service" created
deployment.extensions "aspnetcore-v1" created

到现在为止还没有专门讲到 Istio。

Gateway

我们现在可以回到 Istio 路由了。首先，我们需要为服务网格启用 HTTP/HTTPS 流量。为此，我们需要创建一个Gateway。Gateway 描述了在网络边缘运行的负载均衡器，用于接收传入或传出的 HTTP / TCP 连接。

让我们创建一个 aspnetcore-gateway.yaml 文件：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: aspnetcore-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway # use istio default controller
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "*"

创建 Gateway：

$ kubectl apply -f aspnetcore-gateway.yaml
gateway.networking.istio.io "aspnetcore-gateway" created

我们已经为集群启用了 HTTP 流量。我们需要将之前创建的 Kubernetes 服务映射到 Gateway。我们将使用 VirtualService 执行此操作。

VirtualService

VirtualService实际上将 Kubernetes 服务连接到 Istio 网关。它还可以执行更多操作，例如定义一组流量路由规则，以便在主机被寻址时应用，但我们不会深入介绍这些细节。

让我们创建一个 aspnetcore-virtualservice.yaml 文件：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: aspnetcore-virtualservice
spec:
  hosts:
  - "*"
  gateways:
  - aspnetcore-gateway
  http:
  - route:
    - destination:
        host: aspnetcore-service

请注意，VirtualService 与特定网关绑定，并定义引用 Kubernetes 服务的主机。

创建 VirtualService：

$ kubectl apply -f aspnetcore-virtualservice.yaml
virtualservice.networking.istio.io "aspnetcore-virtualservice" created

测试 app v1 版本

现在可以开始测试我们的应用了，首先需要拿到 Istio Ingress Gateway 的外部 IP 地址。

$ kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system
NAME                   TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP                                                                                                        
istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.31.247.41   35.240.XX.XXX

当我们用浏览器访问外部地址时，我们应该看到 HelloWorld ASP.NET Core 程序。

DestinationRule

在某些时候，您希望将应用更新为新版本。也许你想分割两个版本之间的流量。您需要创建一个DestinationRule来定义那些版本，在 Istio 中称为子集。

首先，更新 aspnetcore.yaml 文件，用 v2 版本的容器来定义 v2 的部署（Deployment）：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: aspnetcore-service
  labels:
    app: aspnetcore
spec:
  ports:
  - port: 8080
    name: http
  selector:
    app: aspnetcore
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: aspnetcore-v1
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: aspnetcore
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: aspnetcore
        image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v1
        imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 8080
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: aspnetcore-v2
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: aspnetcore
        version: v2
    spec:
      containers:
      - name: aspnetcore
        image: gcr.io/istio-project-212517/hello-dotnet:v2
        imagePullPolicy: Always #IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 8080

创建一个新的部署（Deployment）:

$ kubectl apply -f aspnetcore.yaml
service "aspnetcore-service" unchanged
deployment.extensions "aspnetcore-v1" unchanged
deployment.extensions "aspnetcore-v2" created

如果刷新浏览器，你可以看到 VirtualService 在 v1 和 v2 版本之间切换：

这个结果是预料之中的，因为这两个版本都暴露在相同的 Kubernetes 服务之后：aspnetcore-service。

如果您想将服务仅限于 v2 该怎么办？可以通过在 VirtualService 中指定子集来完成，但我们需要首先在 DestinationRules 中定义这些子集。DestinationRule 本质上将标签映射到 Istio 子集。

创建一个 aspnetcore-destinationrule.yaml 文件：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: aspnetcore-destinationrule
spec:
  host: aspnetcore-service
  trafficPolicy:
    tls:
      mode: ISTIO_MUTUAL
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
  - name: v2
    labels:
      version: v2

创建 DestinnationRule:

$ kubectl apply -f aspnetcore-destinationrule.yaml
destinationrule.networking.istio.io "aspnetcore-destinationrule" created

现在，你可以在 VirtualService 指向 v2 子集：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: aspnetcore-virtualservice
spec:
  hosts:
  - "*"
  gateways:
  - aspnetcore-gateway
  http:
  - route:
    - destination:
        host: aspnetcore-service
         subset: v2

更新 VirtualService:

$ kubectl apply -f aspnetcore-virtualservice.yaml
virtualservice.networking.istio.io "aspnetcore-virtualservice" configured

现在再刷新浏览器，你应该只会看到 v2 版本的内容了。

ServiceEntry

最后我大概提一下ServiceEntry。所有外部流量在 Istio 中都是默认被阻断了的，如果你需要启用外部流量就需要创建一个 ServiceEntry 来列出所有的已经启用外部流量的协议和主机。你可以从这里了解更多信息，我在这篇文章中就不多做阐述了。

希望这篇文章对你有所助益！如果你还想了解更多，这里有一个系列更详细的阐述了这篇文章提到的所有概念和解释：

Istio

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