Istio

Istio

Istio介绍

Istio是一个Service Mesh（服务网格）的开源平台，它提供可观察、可控制、可扩展和可靠的服务交付平台，并提供了一些功能来管理微服务之间的流量、执行策略以及集成策略。Istio为开发人员和DevOps工程师带来了诸多好处，例如提供更高级的负载均衡、网络流量管理、访问控制等功能，从而使得开发人员专注于业务逻辑，而不需要对底层平台资源的管理和优化。

微服务栅栏（Microservice Mesh）是一种基于Istio的微服务架构设计风格，同样是一个Service Mesh平台，提供了对于微服务的流量管理、安全策略、监控与日志、追踪等完整的控制体系，帮助开发者提升微服务的可观察性与可管理性。

使用Istio和微服务栅栏可以帮助开发者和DevOps工程师更方便地管理微服务，提高微服务的可靠性和可扩展性。

下以电商系统购物车服务为例，说明Istio的应用场景：

假设购物车服务部署有多个实例，使用Istio可以为购物车服务提供以下功能：

1.流量管理：使用Istio的负载均衡功能可以实现把流量均匀地分配给各个购物车实例，避免某个实例负载过高。

2.故障恢复：当某个购物车实例出现故障时，Istio会自动把流量转移到其他健康的实例上。

3.流量控制：可以使用Istio的限流、熔断等功能，提高微服务的稳定性。

4.安全性：使用Istio可以对购物车服务进行统一的安全验证，保证只有经过验证的请求才能进入购物车服务。

微服务栅栏依托于Istio，因此可以提供对于微服务的流量管理、安全、监测、控制等完整的控制体系，使得微服务的治理以及监控可以更加详细和便捷。

总的来说，Istio和微服务栅栏的应用场景非常广泛，是用于构建高度可配置、弹性和安全的微服务架构的理想解决方案。常见的应用场景包括但不限于流量管理、故障恢复、安全验证、限流熔断、服务监测、A/B测试等。

示例

下面是一些Istio功能的示例使用：

1.流量管理

：通过Istio的DestinationRule以及VirtualService规则，可以为服务实例提供负载均衡、流量分配等功能。例如，将请求在不同的版本间进行分流、设置各个实例的权重，可以通过以下VirtualService规则来实现：

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apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: productpage
spec:
  hosts:
  - productpage
  http:
  - route:
    - destination:
        host: productpage
        subset: v1
      weight: 90
    - destination:
        host: productpage
        subset: v2
      weight: 10

2.故障恢复

：当某个服务实例出现故障时，使用Istio可以自动将流量自动转移。例如，当购物车服务中的1个实例出现问题，Istio会自动重置其他实例的权重来保证向量正确处理。使用以下DestinationRule规则来实现：

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apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: shoppingcart
spec:
  host: shoppingcart
  trafficPolicy:
    connectionPool:
      http:
        http1MaxPendingRequests: 1
        maxRequestsPerConnection: 1
    outlierDetection:
      consecutiveErrors: 1
      interval: 1s
      baseEjectionTime: 3m
      maxEjectionPercent: 100

3.流量控制

：Istio提供了限流、熔断等功能，可以保证微服务的稳定性。例如，当流量超过一定阈值时，可以通过以下Istio的ServiceEntry规则，对请求进行限流：

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apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: ServiceEntry
metadata:
  name: ratings-ext
spec:
  hosts    - ratings
  ports:
  - name: http
    number: 80
    protocol: HTTP
  location: MESH_EXTERNAL
  endpoints:
  - address: 240.0.0.2
    ports:
      http: 8123
  resolution: DNS
  trafficPolicy:
    connectionPool:
      http:
        http1MaxPendingRequests: 1
        maxRequestsPerConnection: 1
      tcp:
        maxConnections: 100

4.安全性

：通过Istio的SecurityRule和RequestAuthentication规则，可以保证只有经过验证的请求才能进入购物车服务。例如，以下RequestAuthentication规则通过定义JWT Token的验证方式，可以进行认证：

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apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: RequestAuthentication
metadata:
  name: jwt-example
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: shopper
  jwtRules:
  - issuer: "https://example.com"
    jwksUri: "https://example.com/.well-known/jwks.json"

以上是一些Istio常用功能的示例使用，您可以根据实际需求进行相应的调整。

职责

控制平面：

  1. 服务发现和注册：控制平面负责管理和维护服务注册表，使得服务能够被发现和访问。
  2. 负载均衡和流量管理：控制平面根据负载均衡策略，将请求流量分发到不同的服务实例上，以实现负载均衡和高可用性。
  3. 故障检测和恢复：控制平面监控服务的运行状态，及时检测到故障并采取相应措施进行恢复。
  4. 安全和访问控制：控制平面提供安全性和访问控制的功能，例如身份验证、授权和加密通信。
  5. 可观测性：控制平面负责收集和分析服务的日志数据，监控服务的运行状态和性能指标。

数据层面：

  1. 数据传输和转换：数据层面处理服务之间的数据传输和转换，包括格式转换、协议转换和数据映射。
  2. 数据缓存和持久化：数据层面提供数据缓存和持久化的功能，以提高数据访问的性能和可靠性。
  3. 数据一致性和事务管理：数据层面处理分布式系统中的数据一致性和事务管理，确保数据操作具有原子性、一致性、隔离性和持久性。
  4. 数据分析和监控：数据层面收集和分析服务之间的数据流量和性能指标，提供实时的监控和分析功能。

此外，服务网格还涉及到可观测性、可靠通信和流量治理等方面的任务：

  1. 可观测性：服务网格提供监控、日志收集和分析等功能，以帮助运维人员了解系统的运行状况和故障排查。
  2. 可靠通信：服务网格确保服务之间的通信是可靠的，提供消息传递保证和容错机制。
  3. 流量治理：服务网格提供流量控制、限流、A/B测试和灰度发布等功能，以管理和控制服务之间的流量。

控制层

数据层

云原生
#服务网格 #云原生
Istio
http://example.com/2023/06/01/云原生-部署/Istio/
作者
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发布于
2023年6月1日
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