istio 性能低 istio 配置

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attitude 2024-04-01 00:02:33

文章标签 大数据软件框架 istio 微服务命名空间 文章分类 架构后端开发

istio-1.6.13安装部署与使用

一、istio是什么
二、为什么使用 Istio?
三、下载Istio
四、安装Istio
五、Istio使用示例

一、istio是什么

云平台令使用它们的公司受益匪浅。但不可否认的是，上云会给 DevOps 团队带来压力。为了可移植性，开发人员必须使用微服务来构建应用，同时运维人员也正在管理着极端庞大的混合云和多云的部署环境。 Istio 允许您连接、保护、控制和观察服务。
从较高的层面来说，Istio 有助于降低这些部署的复杂性，并减轻开发团队的压力。它是一个完全开源的服务网格，作为透明的一层接入到现有的分布式应用程序里。它也是一个平台，拥有可以集成任何日志、遥测和策略系统的 API 接口。Istio 多样化的特性使您能够成功且高效地运行分布式微服务架构，并提供保护、连接和监控微服务的统一方法
个人理解：越来越多的应用/服务，转向微服务化，当微服务达到一定规模后，微服务的治理与管控成为丞待解决的问题，istio正好提供这种微服务的治理能力，提供保护、连接和监控微服务的统一方法，降低这些部署的复杂性，并减轻开发团队的压力。

二、为什么使用 Istio?

通过负载均衡、服务间的身份验证、监控等方法，Istio 可以轻松地创建一个已经部署了服务的网络，而服务的代码只需很少更改甚至无需更改。通过在整个环境中部署一个特殊的 sidecar 代理为服务添加 Istio 的支持，而代理会拦截微服务之间的所有网络通信，然后使用其控制平面的功能来配置和管理 Istio，这包括：

为 HTTP、gRPC、WebSocket 和 TCP 流量自动负载均衡。
通过丰富的路由规则、重试、故障转移和故障注入对流量行为进行细粒度控制。
可插拔的策略层和配置 API，支持访问控制、速率限制和配额。
集群内（包括集群的入口和出口）所有流量的自动化度量、日志记录和追踪。
在具有强大的基于身份验证和授权的集群中实现安全的服务间通信。
Istio 为可扩展性而设计，可以满足不同的部署需求。

三、下载Istio

访问 Istio release页面下载与您操作系统对应的安装文件，我这里使用的是
istio-1.6.13-linux-amd64.tar.gz

四、安装Istio

1、准备安装环境

1）、环境信息

节点名称	IP地址
k8s-master1	192.168.227.131
k8s-node1	192.168.227.132
k8s-node2	192.168.227.133

2）、硬件环境信息

名称	描述
办公电脑	winxp10
虚拟机	VMware® Workstation 15 Pro 15.5.1 build-15018445
操作系统	CentOS Linux 7 (Core)
linux内核	CentOS Linux (5.4.123-1.el7.elrepo.x86_64) 7 (Core)
CPU	至少2核(此版本的k8s要求至少2核，否则kubeadm init会报错)
内存	2G及其以上

3）、云原生k8s集群安装

关于k8s集群的安装，可以参考我的另一篇博客，傻瓜式操作，硬件准备好的情况下，半个小时左右就可安装起来
链接: kubernetes(k8s)在centos7上快速安装指导.

2、安装部署istio

1)解压Istio安装文件

[root@k8s-master1 ~]# mkdir istioinstall

把Istio安装包上传到上面创建的安装目录istioinstall下面，并解压

[root@k8s-master1 istioinstall]# tar -zxvf istio-1.6.13-linux-amd64.tar.gz

1)配置Istio环境变量

[root@k8s-master1 istioinstall]# cd istio-1.6.13/bin/
[root@k8s-master1 bin]# pwd
/root/istioinstall/istio-1.6.13/bin
[root@k8s-master1 bin]# vi ~/.bashrc

添加如下内容后，保存退出

export PATH=/root/istioinstall/istio-1.6.13/bin:$PATH

执行如下命令，使环境变量生效

[root@k8s-master1 bin]# source ~/.bashrc

查看istio版本，测试下是否配置成功，出现如下信息，表示配置成功

[root@k8s-master1 bin]# istioctl version
client version: 1.6.13
control plane version: 1.6.13
data plane version: 1.6.13 (3 proxies)

2)开始安装Istio

执行如下命令，进行demo配置的安装：
istioctl manifest apply --set profile=demo

[root@k8s-master1 bin]# istioctl manifest apply --set profile=demo
Detected that your cluster does not support third party JWT authentication. Falling back to less secure first party JWT. See https://istio.io/docs/ops/best-practices/security/#configure-third-party-service-account-tokens for details.
✔ Istio core installed
✔ Istiod installed
✔ Ingress gateways installed
✔ Egress gateways installed
✔ Addons installed
✔ Installation complete

验证安装成功
新增一个istio-system的namespace命名空间

[root@k8s-master1 manifests]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   11d
istio-system      Active   8h
kube-node-lease   Active   11d
kube-public       Active   11d
kube-system       Active   11d
prome-system      Active   10d

istio-system的namespace命名空间的Pod运行状态正常

[root@k8s-master1 manifests]# kubectl get pod -n istio-system
NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
grafana-5dc4b4676c-d5l2r                1/1     Running   0          8h
istio-egressgateway-6c59c897b-5xzv5     1/1     Running   0          8h
istio-ingressgateway-69d64797d5-4s55m   1/1     Running   0          8h
istio-tracing-8584b4d7f9-b2dwb          1/1     Running   0          8h
istiod-67f5db7d47-k8mc6                 1/1     Running   0          8h
kiali-6f457f5964-24b9w                  1/1     Running   0          8h
prometheus-7c8bcc98c6-gtk27             2/2     Running   0          8h

五、Istio使用示例

1、Bookinfo示例应用介绍

Istio官方提供了Bookinfo的示例应用，
Bookinfo 应用分为四个单独的微服务：

productpage. 这个微服务会调用 details 和 reviews 两个微服务，用来生成页面。
details. 这个微服务中包含了书籍的信息。
reviews. 这个微服务中包含了书籍相关的评论。它还会调用 ratings 微服务。
ratings. 这个微服务中包含了由书籍评价组成的评级信息。
reviews 微服务有 3 个版本：
v1 版本不会调用 ratings 服务。
v2 版本会调用 ratings 服务，并使用 1 到 5 个黑色星形图标来显示评分信息。
v3 版本会调用 ratings 服务，并使用 1 到 5 个红色星形图标来显示评分信息。
Bookinfo的示例应用的架构如下图，
Bookinfo 应用中的几个微服务是由不同的语言编写的。这些服务对 Istio 并无依赖，但是构成了一个有代表性的服务网格的例子：它由多个服务、多个语言构成，并且 reviews 服务具有多个版本。

2、Istio如何管理Booinfo微服务的？

Bookinfo示例应用，在 Istio 中运行，应用自身不需要做出任何改变。只要简单的在 Istio 环境中，对服务进行配置和运行，具体一点说就是把 Envoy sidecar 注入到每个服务之中。最终的部署结果将如下图所示：

3、安装部署Bookinfo示例应用

1)进入Istio安装目录

cd istio-1.6.13

2）创建Bookinfo示例应用运行的namespace命名空间

这一步非必须操作，也可以放到default的命名空间下运行，官方提供的安装方法是在default下面部署的。

kubectl create ns bookinfo

3）开启Istio自动注入Sidecar功能

在应用运行的namespace打上标签 istio-injection=enabled Istio 默认自动注入 Sidecar. 请为 default 命名空间打上标签 istio-injection=enabled

[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl label namespace bookinfo istio-injection=enabled

3）安装bookinfo

[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl apply -f samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml -n bookinfo
service/details created
serviceaccount/bookinfo-details created
deployment.apps/details-v1 created
service/ratings created
serviceaccount/bookinfo-ratings created
deployment.apps/ratings-v1 created
service/reviews created
serviceaccount/bookinfo-reviews created
deployment.apps/reviews-v1 created
deployment.apps/reviews-v2 created
deployment.apps/reviews-v3 created
service/productpage created
serviceaccount/bookinfo-productpage created
deployment.apps/productpage-v1 created

检查下是否部署成功

[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl -n bookinfo get pod -o wide
NAME                              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
details-v1-5974b67c8-9r6dn        2/2     Running   0          5m54s   10.244.1.36   k8s-node1   <none>           <none>
productpage-v1-64794f5db4-k8t2s   2/2     Running   0          5m53s   10.244.1.34   k8s-node1   <none>           <none>
ratings-v1-c6cdf8d98-xgwqw        2/2     Running   0          5m53s   10.244.2.49   k8s-node2   <none>           <none>
reviews-v1-7f6558b974-phbsk       2/2     Running   0          5m53s   10.244.2.47   k8s-node2   <none>           <none>
reviews-v2-6cb6ccd848-zkn9w       2/2     Running   0          5m53s   10.244.2.48   k8s-node2   <none>           <none>
reviews-v3-cc56b578-whcv6         2/2     Running   0          5m53s   10.244.1.35   k8s-node1   <none>           <none>

创建 Ingress 网关，否则外部无法访问该服务，

[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl apply -f samples/bookinfo/networking/bookinfo-gateway.yaml -n bookinfo

确认网关和访问地址，

[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl get gateways.networking.istio.io -n bookinfo
NAME               AGE
bookinfo-gateway   50s
[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl get virtualservices.networking.istio.io -n bookinfo
NAME       GATEWAYS             HOSTS   AGE
bookinfo   [bookinfo-gateway]   [*]     61s
[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl get svc -n istio-system|grep istio-ingressgateway
istio-ingressgateway        LoadBalancer   10.106.215.228   <pending>     15021:31689/TCP,80:32410/TCP,443:30289/TCP,31400:31641/TCP,15443:32757/TCP   3d4h
[root@k8s-master1 istio-1.6.13]#

按照官方文档的描述，当 istio-ingressgateway 服务的 EXTERNAL-IP 为 pending 时，需要通过如下方式获取访问地址和端口号，

[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl get po -l istio=ingressgateway -n istio-system -o jsonpath='{.items[0].status.hostIP}'
192.168.227.132
[root@k8s-master1 istio-1.6.13]# kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="http2")].nodePort}'
32410

然后就可以使用浏览器访问应用页面了,
istio 性能低 istio 配置_命名空间_03
此时尝试多刷新几次页面，可以发现请求会被轮询到不同版本的 reviews 服务上，
istio 性能低 istio 配置_istio_04
istio 性能低 istio 配置_软件框架_05