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kubernetes-Istio구성정보

Istio Concept & Data Flow

  1. Istio의 전체 Concept & Data Flow 
    https://miro.medium.com/max/1600/0*mb8zxtJqtP7MKedD
  2. Concept
    1. ServiceMesh를 이용해 다양한 트래픽을 제어하는 역활
    2. http / websocket / http 등 트래픽 제어/관리에 대한 부하분산 수행
  3. Component별 역활
    1. Data Plane
      • Service A / B에 구성된 Pod에는  Proxy용 Envoy Sidecar container가 배포
    2. Control Plane
      • Mixer - 정책 설정 / ACL / 인증 역활
      • Pilot : ingress routing, traffic mirroring, traffic shifting, canary deployments, circuit breaking, fault injection 역활 수행
      • Galley  : yaml을 istio용으로 변환 후 pilot으로 전송하고.
      • Citadel : 데이터 전송시 암호화 전송(TLS) 역활, 현재 내부 통신에는 암호화과정이 없어서 사용하지 않음
  4. 구성시 유의사항
    • istio기반의 traffic shaping을 적용하려면, k8s에서 사용하는 ingres(or service nodeport)를 사용하면 적용이 안되고
      service는 clusterip로 적용하고, istio ingressgateway에서 port를 정의해주어야 함.

Servicemesh : MSA기반의 아키텍텨는 각각 개별기능을 수행하는데, 분산 서비스 배포의 크기와 복잡성이 증가하면서 시스템을 이해하고 관리하기 더 어려워지짐. 클러스터 내부와 외부의 통신 라우팅도 복잡해지기 때문에 이러한 복잡성을 줄기기 위해 프록시를 사용하여 모든 트래픽을 확인 후 사용자가 설정한 구성에 따라 어플리케이션 트래픽을 관리하는 역활.


Istio 설치 절차

  1. 설치 
    $ curl -L https://istio.io/downloadIstio | sh -
$ cd istio-1.9.2
$ ./istioctl install --set profile=default
This will install the Istio 1.9.2  profile with ["Istio core"gateways"] components into the cluster. Proceed? (y/N) y
✔ Istio core installed
✔ Istiod installed
✔ Ingress gateways installed
✔ Installation complete


    # Istio기반의 proxy를 설치하기 위해서 namespace에 istio용 envoy 설치
    $ kubectl label namespace default istio-injection=enabled
    namespace/default labeled
  2. istio profile별 제공 기능
    image-20220421233925-1.png
  3. istio 서비스 상태 확인 
    $ kubectl get all -n istio-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/istio-ingressgateway-78d7b9b7db-zpxxf 1/1 Running 2 19d
pod/istiod-85c8645bbc-4jkbj 1/1 Running 1 19d

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/istio-ingressgateway LoadBalancer 10.233.14.72 <pending> 15021:31094/TCP,80:32134/TCP,443:31338/TCP,15012:30093/TCP,15443:30233/TCP 20d
service/istiod ClusterIP 10.233.43.248 <none> 15010/TCP,15012/TCP,443/TCP,15014/TCP 20d
service/tracing NodePort 10.233.13.45 <none> 16686:30008/TCP 17d

NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/istio-ingressgateway 1/1 1 1 20d
deployment.apps/istiod 1/1 1 1 20d

NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/istio-ingressgateway-78d7b9b7db 1 1 1 20d
replicaset.apps/istiod-85c8645bbc 1 1 1 20d

NAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGE
horizontalpodautoscaler.autoscaling/istio-ingressgateway Deployment/istio-ingressgateway <unknown>/80% 1 5 1 20d
horizontalpodautoscaler.autoscaling/istiod Deployment/istiod <unknown>/80% 1 5 1 20d
  4. Addon 설치
    1. Kiali : Istio 모니터링을 위한 대쉬보드
    2. Jager / zipkin : 분산 시스템 모니터링
      1. zipkin :  Twitter에서 개발한 오픈소스
      2. jaeger: Uber에서 개발하고 CNCF 프로젝트로 진행중인 오픈소스. (k8s환경에서는 jaeger가 효율적이라는...)
  5. addon 설치 
    $ wget  http://172.21.115.91:28080/...
$ kubectl apply -f ./sample/
$ kubectl get all -n istio-system
NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/istio-ingressgateway-78d7b9b7db-zpxxf   1/1     Running   2          19d
pod/istiod-85c8645bbc-4jkbj                 1/1     Running   1          19d
pod/jaeger-7f78b6fb65-jcrgz                 1/1     Running   1          17d
pod/kiali-dc84967d9-cqn8v                   1/1     Running   1          19d
pod/prometheus-7bfddb8dbf-vsddf             2/2     Running   4          19d

NAME                           TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                                                                      AGE
service/istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.233.14.72    <pending>     15021:31094/TCP,80:32134/TCP,443:31338/TCP,15012:30093/TCP,15443:30233/TCP   20d
service/istiod                 ClusterIP      10.233.43.248   <none>        15010/TCP,15012/TCP,443/TCP,15014/TCP                                        20d
service/jaeger-collector       ClusterIP      10.233.35.73    <none>        14268/TCP,14250/TCP                                                          17d
service/kiali                  NodePort       10.233.21.50    <none>        20001:30007/TCP,9090:31990/TCP                                               20d
service/prometheus             ClusterIP      10.233.24.217   <none>        9090/TCP                                                                     20d
service/tracing                NodePort       10.233.13.45    <none>        16686:30008/TCP                                                              17d
service/zipkin                 ClusterIP      10.233.34.17    <none>        9411/TCP                                                                     17d

NAME                                   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/istio-ingressgateway   1/1     1            1           20d
deployment.apps/istiod                 1/1     1            1           20d
deployment.apps/jaeger                 1/1     1            1           17d
deployment.apps/kiali                  1/1     1            1           20d
deployment.apps/prometheus             1/1     1            1           20d

NAME                                              DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/istio-ingressgateway-78d7b9b7db   1         1         1       20d
replicaset.apps/istiod-85c8645bbc                 1         1         1       20d
replicaset.apps/jaeger-7f78b6fb65                 1         1         1       17d
replicaset.apps/kiali-dc84967d9                   1         1         1       20d
replicaset.apps/prometheus-7bfddb8dbf             1         1         1       20d

NAME                                                       REFERENCE                         TARGETS         MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
horizontalpodautoscaler.autoscaling/istio-ingressgateway   Deployment/istio-ingressgateway   <unknown>/80%   1         5         1          20d
horizontalpodautoscaler.autoscaling/istiod                 Deployment/istiod                 <unknown>/80%   1         5         1          20d
  6. 대쉬보드 외부 접속하기
    1. kiali :  http://{{서버IP}}:30007
    2. jaeger:  http://{{서버IP}}:30008
      1.삭제 
      $ istioctl x uninstall --purge
kubectl delete namespace istio-system
  7. 시스템 설정을 위한 설정값 안내

    Component list

    항목용도기타
    gatewayhttp / tcp를 연결하기 위해 구성하는 로드밸런서
    virtualserviceservice게이트웨이에 바인딩 후 트래픽을 구성된 여러 엔드포인트로 전달 (트래픽 비율설정)
    virtualserviceversion(a.k.a subset)특정 서비스에 대해 어플리케이션 바이너리의 버전 변경을 실행하는 집합
    virtualservicesource서비스를 호출하는 다운스트림용 클라이언트
    virtualservicehost클라이언트가 서비스 연결할때 사용하는 주소
    destinationRule라우팅 규칙을 처리한 후 연결할 네트워크 서비스를 설정
    tcproutetcp트래픽에 대해 라우팅 규칙을 위한 조건 설정
    tcproutematch활성화할 규칙조건
    tcprouteroute연결할 대상
  8. Example yml
    1. gateway 설정 (tcp/30011에 대해 gateway 설정) 
      $vi gateway.yml
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: gateway
  namespace: test
spec:
  selector:
    app: test
  servers:
    - hosts:
        - '*'
      port:
        name: tcp
        number: 30011
        protocol: TCP
  9. VirtualService 설정 (tcp/30011이 들어오면 service111-1, service111-2의 tcp/8080으로 연결하되  50%씩 트래픽 분할 처리) 
    $ vi vs.yaml
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: test-vs
  namespace: test
spec:
  gateways:
    - gateway
  hosts:
    - appid111
  tcp:
    - match:
        - port: 30011
      route:
        - destination:
            host: appid111-1
            port:
              number: 3390
            subset: v1
          weight: 50
        - destination:
            host: appid111-2
            port:
              number: 3390
            subset: v2
          weight: 50
  10. destinationrule 설정 (service111에 대해 v1, v2 설정) 
    $ vi rule.yml
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: test-rule
  namespace: test
spec:
  host: appid111
  subsets:
    - labels:
        version: 'v1'
      name: v1
    - labels:
        version: 'v2'
      name: v2
  trafficPolicy:
    loadBalancer:
      simple: ROUND_ROBIN
    tls:
      mode: DISABLE

reference
https://istio.io/latest/docs/setup/getting-started/

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