Istio 入门

《Istio:service Mesh 快速入门与实践》

核心组件及功能

  • 数据面 sidecar,通过输入的方式和业务容器共存于一个pod中,劫持业务应用容器的流量,并接受控制面组件的控制,输出日志、跟踪、监控数据
  • 控制面 管理Istio的所用功能
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Pilot

  • Pilot是主要控制点,流量管理。
  • 从k8s或其他平台的注册中心获取服务信息,完成服务发现过程。
  • 读取Istio的各项控制配置,进行转换之后,将其发给数据面进行实施

pilot的配置内容会被转换为数据面能够理解的格式,下发给数据面的sidecar,sidecar根据pilot指令,将定义信息转换为本地配置,完成控制行为的落地。
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1、用户通过kubectl、istioctl 在k8s上创建crd资源,对istio控制平面发出指令
2、pilot监听crd中的cofnig、rbac、networking、authentication资源,检测到资源对象的变更之后,针对涉及的服务,发出指令给对应服务的sidecar
3、sidecar根据这些指令更新自身配置,根据配置修正通信行为

Mixer

预检和汇报

1、用户将Mixer配置发送到k8s中
2、Mixer通过对k8s资源的监听,获知配置的变量
3、网格中的服务在妹子调用之前,都向Mixer发出预检请求,查看调用是否允许执行。每次调用之后,都发出报告信息,向Mixer汇报在调用过程中产生的监控跟踪数据

包含多个Adapter的组件,用来处理在Mixer中接受的预检和报告数据

Citadel

证书管理

Sidecar (Envoy)

Sidecar就是Istio中的数据面,负责控制对网格控制的实际执行

理论上只要支持Envoy的xDS协议,类似的反向代理软件就都可以代替Envoy

Istio 的默认实现中,利用istio-init初始化容器中的iptables指令,对所在pod的流量进行劫持,从而接管pod中应用的通信过程,如此获得通信的控制权,控制面的控制目的最终得以实现。

同一个pod内的多个容器之间,网格栈、数据卷是共享的

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核心配置对象

CRD :CustomResourceDefinition
Istio安装过程中会进行CRD的初始化,CRD在注册成功之后,会建立一些基础对象,完成istio的初始化设置

用户利用Istio控制微服务通信,是通过向k8s提交crd资源的方式完成的,

Istio中的资源分为:

  • networking.istio.io
  • config.istio.io
  • authentication.istio.io

networking.istio.io

流量管理功能

virtual Service是一个控制中心:
定义一组条件,将符合该条件的流量按照在对象中配置的对应策略进行处理,最后将路由转到匹配的目标中。
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Gateway

首先经过的设施都是Gateway,描述了边缘接入设备的概念,包含对开放端口、主机名及可能存在的TLS证书的定义。

网络边缘的Ingress流量,会通过对应的Istio Ingress Gateway Controller 进入

网格内部的服务互访则通过虚拟的mesh网关进行(mesh网关代表网格内部的所有Sidecar)

VirtualService

VirtualService组成:

  • Host:主机名称,k8s集群中,可以是服务名
  • Gateway:流量的来源网关,如果省略,则代表使用的网关名为“mesh”,也就是默认的网格内部服务互联所用的网关。
  • 路由对象:网格中的流量,如果符合Host和Gateway的条件,就需要根据实际协议对流量的处理方式进行甄别。

TCP/TLS/HTTP Route

路由对象目前可以是HTTP、TCP或者TLS中的一个,分别针对不通的协议进行工作。每种路由对象都至少包含两部分:匹配条件和目的路由

例如:
HTTP Route包含:

  • Http Match Request 对象数组,用于匹配
  • Destination Weight ,描述目标服务

DestinationWeight

各协议路由的目标定义是一致的,由destinationWeight 对象数据来完成,可以按照权重进行流量分配

Destination

目标对象,由subset和port 两个元素组成

subset 就是指服务的一个子集,在k8s中代表使用标签选择器区分的不同pod


流量就是经过多个对象的逐级处理,成功达到了pod

config.istio.io

config.istio.io中的对象用于为Mixer 组件提供配置
Mixer提供了预检和报告这两个功能,和大量的适配器

处理过程:

  • Rule:是Mixer的入口,其中包含一个match成员和一个逻辑表达式,符合表达式判断的数据才会被交给Action处理。逻辑表达式中的变量被称为attribute,其中的内容来自Envoy提交的数据
  • Match
  • Action:将符合入口标准的数据,在用什么方式加工之后,交给哪个适配器进行处理。
  • Instance:使用template对接收到的数据进行处理
  • Template
  • Handler:代表一个适配器的实例,用于接收处理后的数据
  • Adapter:只被定义为一个行为规范,一些必要的实例化数据是需要再次进行初始化的。

经过Handler实例化之后的Adapter ,就具备了工作功能,
Envoy 传出的数据将会通过这些具体运行的Adapter的处理,得到预检结果,或者输出各种监控、日志及跟踪数据。

Template
对接收到的数据进行再加工。
进入Mixer中的数据都来自SIdecar

authentication.istio.io

这一组API用于定义认证策略。
在网格级别、命名空间级别、服务级别都提供了认证策略的要求,
要求再内容中包含服务间的通信认证,以及终端认证

涉及到的对象

  • policay:用于指定服务一级的认证策略,由策略目标和认证方法组成

    • 策略目标:包含服务名称以及服务端口号
    • 认证方法:分别是用于设置服务间认证的peers子对象,以及用于设置终端认证的origins子对象
  • MeshPolicy
    只能被命名为default,代表是所有网格内部应用的默认认证策略。
    其余部分内容和policy一致

race.istio.io

在istio中实现了一个和k8s相似的RBAC 基于角色的访问控制系统,
主要对象为Service和ServiceRoleBinding

ServiceRole
由一系列规则rules组成
每条规则都对应一条权限,描述了权限所对应的服务、服务路径及方法。
还包含一组可以进行自定义的约束。

ServiceRoleBinding
该对象用于将用户主体和ServiceRole进行绑定

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转载自blog.csdn.net/java_sparrow/article/details/102647990