微服务网格（二）：Istio 基础
【编者的话】本文是微服务网格的第三篇，讲述了Istio的数据面和控制面的功能，并通过部署前几篇中定义的Kubernetes服务以及添加一个sidecar代理，展示Istio的基本功能。
在Kubernetes中创建基本的微服务看似简单。在我们的 上一篇文章 中，我们展示了使用容器部署是多么容易。我们构建了一个简单的Docker镜像，使用Kubernetes部署它，并查询我们的应用程序。当然，那是相对无痛的！但在现实世界中，云架构通常比这更复杂，涉及数十或数百种服务，包括数据库，身份验证和其他现实问题。
管理所有这些服务是一个真正的麻烦。在本文中，我们将介绍Istio，它是提高和管理大规模云部署的下一代利器。早些时候，我们讨论了微服务的网状结构，这是Istio所支持的。
微服务网格能使你获得微服务架构的可扩展性优势，同时还支持基于集中的优势，例如日志记录和版本控制。有关网格的更多信息，请参阅我们之前的 讨论 ，概述网格的基础知识及其提供的优势。
在这篇文章中，我们将了解Istio在实现云网格架构模式时所提供的能力。我们将安装控制平面，然后查看Istio有什么优势。最后，我们将采用上次定义的Kubernetes服务并添加一个sidecar代理，并将其链接到上面的控制面板。
深入：数据平面和边车(sidecar)
Istio定义了两个关键的架构术语，数据平面和控制平面。 数据平面是指通过应用程序流动的数据，传递给不同的服务实例并由服务本身处理。 数据平面主要通过边车代理(sidecar-proxy)实现。 控制层确定如何实例化服务以及保持服务的遥测和信息的位置。 控制平面的关键元素是Pilot和Mixer。让我们按顺序看看它们。
sidecar代理与pod一起运行，定义了你在Kubernetes的服务。 顾名思义，它与主要服务组件一起添加，并且它针对该服务的流量进行操作。 此设计允许你在pod中为现有服务定义添加sidecar代理：只需将定义sidecar的行添加到服务中即可开始工作。
你获得的回报是Istio云网产品的核心优点。 sidecar代理拦截进入服务的流量，并允许你以智能方式路由它。这可能意味着像负载均衡和处理TLS终止这样简单的事情，这是一种加快速度的简单方法，或者更复杂的事情，例如处理新版本服务的版本控制和分阶段部署以及收集使用指标。 sidecar允许你将这些功能添加到现有的微服务架构中，而 无需重新设计整个系统 。
在掌握了sidecar的最初目标之后，Istio和云网的大部分功能都成为焦点。由于它们充当服务舱之间的单一、统一的桥梁，因此side car会共同遇到并查看流经你的应用程序的所有流量。这意味着如果你想加强安全性，sidecar可以提供一个位置，你可以在其中添加服务之间的身份验证和https，记录事件以检查异常情况，以及添加流量控制和守门（ gatekeeping）以进行身份验证。
最重要的是，由于sidecars充当服务之间的中央通信端点，因此它们允许你在应用程序中构建弹性并添加额外级别的可伸缩性。微服务的一个常见问题是服务器pod都是隔离的，如果微服务出现问题，请求可能会被缓慢处理或丢弃。使用sidecars，你可以在一个地方添加超时，更智能的负载均衡和额外的监控。
集中：控制平面
在此设施的另一端是控制平面。控制平面充当应用程序中运行的sidecar的控制器，以及网格中的服务可视为单一事实来源的所有信息（如日志记录和版本更新）的中央存储库。
使用Istio时，与控制平面交互的主要方式是通过Kubernetes。 安装Istio包和定义后，可以通过操纵系统状态的kubectl命令访问控制平面。 例如，使用kubectl将pod升级到新版本时，版本更新将通过更新本地控制平面变量开始。
最简单的方法是使用kubectl中的get-svc命令列出与给定库相关的服务。 要检查正在运行的内容，你可以运行
kubectl get svc -n istio-system
并查看在后台运行的Istio核心控制平面功能列表。你可能会认识到其中的一些，例如Citadel，即管理服务之间流量安全性的服务。
安装Istio
首先，让我们来看看Istio提供的开箱即用产品。我们将安装Istio控制平面来管理我们在 上一篇文章 中定义的基本HTTP API。该API服务是在Kubernetes上定义的，并且作为单个Kubernetes pod实现，其中运行了API。
要安装Istio，请按照Istio官方快速入门 指南 中的步骤操作。首先，从Istio 版本页面 下载最新版本。 Istio仍处于非常活跃的开发阶段，最新版本始终是最佳起点。要做到这一点，你只需下拉文件并确保它在你的路径中可用。
然后，将Istio定义添加到你的Kubernetes中，以便它们可以与kubectl命令行工具一起使用。只需使用kubectl apply将你在上面下拉的.yaml文件添加到安装目录中：
kubectl apply -f install/kubernetes/helm/istio/templates/crds.yaml
然后，你需要通过选择身份验证方法来激活Istio安装。 对于本演示，我将使用默认的相互HTTPS身份验证，这对于演示项目和开始新工作非常有用。 要将网格添加到现有项目，你需要更多地查看选项。 现在，你可以运行以下命令：
kubectl apply -f install/kubernetes/istio-demo-auth.yaml
有了这个，你就可以继续往前了。 你需要将istio设施添加到你创建的现有pod中，对于新pod，你需要添加istio作为依赖项。
部署helloworld App
我们使用helloworld示例应用程序，该应用程序已在我们的 上一篇博客 中讲过。这将创建一个部署，一个服务，一个网关和一个VirtualService。 更新配置文件以匹配以下内容：
helloworld.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: helloworld
spec:
type: ClusterIP
ports:
- port: 80
targetPort: 8080
selector:
app: helloworld
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: helloworld-v1
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: helloworld
template:
metadata:
labels:
app: helloworld
version: v1
spec:
containers:
- name: helloworld-kubernetes
image: haseebm/helloworld-kubernetes
ports:
- containerPort: 8080
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
name: helloworld-gateway
spec:
selector:
istio: ingressgateway # use istio default controller
servers:
- port:
number: 80
name: http
protocol: HTTP
hosts:
- "*"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
name: helloworld
spec:
hosts:
- "*"
gateways:
- helloworld-gateway
http:
route:
- destination:
host: helloworld
port:
number: 80
手动注入Istio sidecar
Istio使用sidecar模式将istio sidecar容器与helloworld app容器放在同一个Pod中。
$ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f helloworld.yaml) service/helloworld created deployment.extensions/helloworld-v1 created gateway.networking.istio.io/helloworld-gateway created virtualservice.networking.istio.io/helloworld created
确认Pod和服务正在运行
$ kubectl get pod,svc | grep helloworld pod/helloworld-v1-1cbca3f8d5-achr2 2/2 Running service/helloworld ClusterIP 10.160.58.61
现在，查看helloworld的流量
$ curl a2******.ap-southeast-1.elb.amazonaws.com/api/hello
Hello world v1
下一步
Istio是开展云网格技术和智能微服务管理的一个很好的方式。 正如我们在过去的几篇文章中看到的那样，正确管理的微服务在技术优势和可扩展性方面有很多优势，但充分利用可用技术对于获得这些优势至关重要。
在接下来的几篇文章中，我们将介绍一些Istio和云网格的应用程序，以增强我们的示例体系结构的安全性和可管理性。 在下一篇文章中，我们将讨论如何在Istio中管理部署和版本更新，以无缝地推送代码更新，而不会出现部署中断。
原文链接： Microservices Mesh — Part II — Istio Basics （翻译：池剑锋）
正文到此结束
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