镜像

此任务演示了 Istio 的流量镜像功能。

流量镜像,也称为影子流量,是一个以尽可能低的风险为生产带来变化的强大的功能。 镜像会将实时流量的副本发送到镜像服务。镜像流量发生在主服务的关键请求路径之外。

在此任务中,首先把流量全部路由到测试服务的 v1 版本。然后,执行规则将一部分流量镜像到 v2 版本。

Istio 包括了对 Kubernetes Gateway API 的 Beta 支持, 打算未来使其成为流量管理的默认 API。 以下说明指导您在网格中配置流量管理时如何选择使用 Gateway API 或 Istio 配置 API。 请按照您的首选项遵循 Gateway APIIstio classic 页签中的指示说明。

请注意,本文使用 Gateway API 配置内部网格(东西)流量,即不仅是 Ingress(南北)流量。 配置内部网格流量是 Gateway API 的实验性特性, 目前正在开发中,等待上游协议。 确保在使用 Gateway API 之前安装实验性的 CRD。

  1. $ kubectl kustomize "github.com/kubernetes-sigs/gateway-api/config/crd/experimental?ref=v0.6.2" | kubectl apply -f -

开始之前

  • 按照安装指南中的说明设置 Istio。

  • 首先部署两个版本的 Httpbin 服务,并开启访问日志功能:

    httpbin-v1:

    1. $ cat <<EOF | istioctl kube-inject -f - | kubectl create -f -
    2. apiVersion: apps/v1
    3. kind: Deployment
    4. metadata:
    5. name: httpbin-v1
    6. spec:
    7. replicas: 1
    8. selector:
    9. matchLabels:
    10. app: httpbin
    11. version: v1
    12. template:
    13. metadata:
    14. labels:
    15. app: httpbin
    16. version: v1
    17. spec:
    18. containers:
    19. - image: docker.io/kennethreitz/httpbin
    20. imagePullPolicy: IfNotPresent
    21. name: httpbin
    22. command: ["gunicorn", "--access-logfile", "-", "-b", "0.0.0.0:80", "httpbin:app"]
    23. ports:
    24. - containerPort: 80
    25. EOF

    httpbin-v2:

    1. $ cat <<EOF | istioctl kube-inject -f - | kubectl create -f -
    2. apiVersion: apps/v1
    3. kind: Deployment
    4. metadata:
    5. name: httpbin-v2
    6. spec:
    7. replicas: 1
    8. selector:
    9. matchLabels:
    10. app: httpbin
    11. version: v2
    12. template:
    13. metadata:
    14. labels:
    15. app: httpbin
    16. version: v2
    17. spec:
    18. containers:
    19. - image: docker.io/kennethreitz/httpbin
    20. imagePullPolicy: IfNotPresent
    21. name: httpbin
    22. command: ["gunicorn", "--access-logfile", "-", "-b", "0.0.0.0:80", "httpbin:app"]
    23. ports:
    24. - containerPort: 80
    25. EOF

    httpbin Kubernetes 服务:

    1. $ kubectl create -f - <<EOF
    2. apiVersion: v1
    3. kind: Service
    4. metadata:
    5. name: httpbin
    6. labels:
    7. app: httpbin
    8. spec:
    9. ports:
    10. - name: http
    11. port: 8000
    12. targetPort: 80
    13. selector:
    14. app: httpbin
    15. EOF
  • 启动 sleep 服务,这样就可以使用 curl 来提供负载:

    sleep 服务:

    1. $ cat <<EOF | istioctl kube-inject -f - | kubectl create -f -
    2. apiVersion: apps/v1
    3. kind: Deployment
    4. metadata:
    5. name: sleep
    6. spec:
    7. replicas: 1
    8. selector:
    9. matchLabels:
    10. app: sleep
    11. template:
    12. metadata:
    13. labels:
    14. app: sleep
    15. spec:
    16. containers:
    17. - name: sleep
    18. image: curlimages/curl
    19. command: ["/bin/sleep","3650d"]
    20. imagePullPolicy: IfNotPresent
    21. EOF

创建一个默认路由策略

默认情况下,Kubernetes 在 httpbin 服务的两个版本之间进行负载均衡。在此步骤中会更改该行为,把所有流量都路由到 v1 版本。

  1. 创建一个默认路由规则,将所有流量路由到服务的 v1 版本:
  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  3. kind: VirtualService
  4. metadata:
  5. name: httpbin
  6. spec:
  7. hosts:
  8. - httpbin
  9. http:
  10. - route:
  11. - destination:
  12. host: httpbin
  13. subset: v1
  14. weight: 100
  15. ---
  16. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  17. kind: DestinationRule
  18. metadata:
  19. name: httpbin
  20. spec:
  21. host: httpbin
  22. subsets:
  23. - name: v1
  24. labels:
  25. version: v1
  26. - name: v2
  27. labels:
  28. version: v2
  29. EOF
  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: v1
  3. kind: Service
  4. metadata:
  5. name: httpbin-v1
  6. spec:
  7. ports:
  8. - port: 80
  9. name: http
  10. selector:
  11. app: httpbin
  12. version: v1
  13. ---
  14. apiVersion: v1
  15. kind: Service
  16. metadata:
  17. name: httpbin-v2
  18. spec:
  19. ports:
  20. - port: 80
  21. name: http
  22. selector:
  23. app: httpbin
  24. version: v2
  25. ---
  26. apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1
  27. kind: HTTPRoute
  28. metadata:
  29. name: httpbin
  30. spec:
  31. parentRefs:
  32. - kind: Service
  33. name: httpbin
  34. port: 8000
  35. rules:
  36. - backendRefs:
  37. - name: httpbin-v1
  38. port: 80
  39. EOF
  1. 现在所有流量都转到 httpbin:v1 服务,并向此服务发送请求:

    1. $ export SLEEP_POD=$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath={.items..metadata.name})
    2. $ kubectl exec "${SLEEP_POD}" -c sleep -- curl -sS http://httpbin:8000/headers
    3. {
    4. "headers": {
    5. "Accept": "*/*",
    6. "Content-Length": "0",
    7. "Host": "httpbin:8000",
    8. "User-Agent": "curl/7.35.0",
    9. "X-B3-Parentspanid": "57784f8bff90ae0b",
    10. "X-B3-Sampled": "1",
    11. "X-B3-Spanid": "3289ae7257c3f159",
    12. "X-B3-Traceid": "b56eebd279a76f0b57784f8bff90ae0b",
    13. "X-Envoy-Attempt-Count": "1",
    14. "X-Forwarded-Client-Cert": "By=spiffe://cluster.local/ns/default/sa/default;Hash=20afebed6da091c850264cc751b8c9306abac02993f80bdb76282237422bd098;Subject=\"\";URI=spiffe://cluster.local/ns/default/sa/default"
    15. }
    16. }
  2. 分别查看 httpbin Pod的 v1v2 两个版本的日志。您可以看到 v1 版本的访问日志条目,而 v2 版本没有日志:

    1. $ export V1_POD=$(kubectl get pod -l app=httpbin,version=v1 -o jsonpath={.items..metadata.name})
    2. $ kubectl logs "$V1_POD" -c httpbin
    3. 127.0.0.1 - - [07/Mar/2018:19:02:43 +0000] "GET /headers HTTP/1.1" 200 321 "-" "curl/7.35.0"
    1. $ export V2_POD=$(kubectl get pod -l app=httpbin,version=v2 -o jsonpath={.items..metadata.name})
    2. $ kubectl logs "$V2_POD" -c httpbin
    3. <none>

镜像流量到 v2

  1. 改变流量规则将流量镜像到 v2:
  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  3. kind: VirtualService
  4. metadata:
  5. name: httpbin
  6. spec:
  7. hosts:
  8. - httpbin
  9. http:
  10. - route:
  11. - destination:
  12. host: httpbin
  13. subset: v1
  14. weight: 100
  15. mirror:
  16. host: httpbin
  17. subset: v2
  18. mirrorPercentage:
  19. value: 100.0
  20. EOF

这个路由规则发送 100% 流量到 v1 版本。最后一节表示您将 100% 的相同流量镜像(即发送)到 httpbin:v2 服务。 当流量被镜像时,请求将发送到镜像服务中,并在 headers 中的 Host/Authority 属性值上追加 -shadow。 例如 cluster-1 变为 cluster-1-shadow

此外,重点注意这些被镜像的流量是『即发即弃』的,就是说镜像请求的响应会被丢弃。

您可以使用 mirrorPercentage 属性下的 value 字段来设置镜像流量的百分比,而不是镜像所有请求。如果没有这个属性,将镜像所有流量。

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1
  3. kind: HTTPRoute
  4. metadata:
  5. name: httpbin
  6. spec:
  7. parentRefs:
  8. - kind: Service
  9. name: httpbin
  10. port: 8000
  11. rules:
  12. - filters:
  13. - type: RequestMirror
  14. requestMirror:
  15. backendRef:
  16. name: httpbin-v2
  17. port: 80
  18. backendRefs:
  19. - name: httpbin-v1
  20. port: 80
  21. EOF

此路由规则将 100% 的流量发送到 v1RequestMirror 过滤器指定您要将 100% 的相同流量镜像(即也发送)到 httpbin:v2 服务。 当流量被镜像时,请求被发送到镜像服务,其 Host/Authority 请求头附加了 -shadow。 例如,cluster-1 变为 cluster-1-shadow

此外,重要的是要注意这些请求被镜像为“即发即弃”,这意味着响应将被丢弃。

  1. 发送流量:

    1. $ kubectl exec "${SLEEP_POD}" -c sleep -- curl -sS http://httpbin:8000/headers

    现在就可以看到 v1v2 版本中都有了访问日志。v2 版本中的访问日志就是由镜像流量产生的,这些请求的实际目标是 v1 版本。

    1. $ kubectl logs "$V1_POD" -c httpbin
    2. 127.0.0.1 - - [07/Mar/2018:19:02:43 +0000] "GET /headers HTTP/1.1" 200 321 "-" "curl/7.35.0"
    3. 127.0.0.1 - - [07/Mar/2018:19:26:44 +0000] "GET /headers HTTP/1.1" 200 321 "-" "curl/7.35.0"
    1. $ kubectl logs "$V2_POD" -c httpbin
    2. 127.0.0.1 - - [07/Mar/2018:19:26:44 +0000] "GET /headers HTTP/1.1" 200 361 "-" "curl/7.35.0"

清理

  1. 删除规则:
  1. $ kubectl delete virtualservice httpbin
  2. $ kubectl delete destinationrule httpbin
  1. $ kubectl delete httproute httpbin
  2. $ kubectl delete svc httpbin-v1 httpbin-v2
  1. 关闭 Httpbin 服务和客户端:

    1. $ kubectl delete deploy httpbin-v1 httpbin-v2 sleep
    2. $ kubectl delete svc httpbin