控制 Ingress 流量

在 Kubernetes 环境中，Kubernetes Ingress 资源 用于指定应在集群外部公开的服务。在 Istio 服务网格中，更好的方法（也适用于 Kubernetes 和其他环境）是使用不同的配置模型，即 Istio Gateway 。 Gateway 允许将 Istio 功能（例如，监控和路由规则）应用于进入集群的流量。

此任务描述如何配置 Istio 以使用 Istio 在服务网格外部公开服务 Gateway。

前提条件

  • 按照安装指南中的说明设置 Istio 。

  • 确保您当前的目录是 istio 目录。

  • 启动 httpbin 样本，该样本将用作要在外部公开的目标服务。

如果您已启用自动注入 Sidecar，请执行

Zip

  1. $ kubectl apply -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@

否则就必须在部署 httpbin 应用程序之前手动注入 Sidecar：

Zip

  1. $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@)
  • 按照以下小节中的说明确定 Ingress IP 和端口。

确定入口 IP 和端口

执行以下命令以确定您的 Kubernetes 集群是否在支持外部负载均衡器的环境中运行。

  1. $ kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system
  2. NAME                   TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP     PORT(S)                                      AGE
  3. istio-ingressgateway   LoadBalancer   172.21.109.129   130.211.10.121  80:31380/TCP,443:31390/TCP,31400:31400/TCP   17h

如果 EXTERNAL-IP 有值（IP 地址或主机名），则说明您的环境具有可用于 Ingress 网关的外部负载均衡器。如果 EXTERNAL-IP 值是 <none>（或一直是 <pending> ），则说明可能您的环境并没有为 Ingress 网关提供外部负载均衡器的功能。在这种情况下，您可以使用 Service 的 node port 方式访问网关。

使用外部负载均衡器时确定 IP 和端口

  1. $ export INGRESS_HOST=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')
  2. $ export INGRESS_PORT=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="http2")].port}')
  3. $ export SECURE_INGRESS_PORT=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="https")].port}')

请注意，在某些环境中，外部负载均衡器可能需要使用主机名而不是 IP 地址。在这种情况下，上一节命令输出中的 EXTERNAL-IP 的值就不是 IP 地址，而是一个主机名，上面的命令将无法设置 INGRESS_HOST 环境变量。在这种情况下，使用以下命令来更正 INGRESS_HOST 值：

  1. $ export INGRESS_HOST=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].hostname}')

确定使用 Node Port 时的 ingress IP 和端口

如果您确定您的环境没有外部负载均衡器，请按照这些说明操作。

确定端口：

  1. $ export INGRESS_PORT=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="http2")].nodePort}')
  2. $ export SECURE_INGRESS_PORT=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="https")].nodePort}')

确定 ingress IP 的具体方法取决于集群提供商。

  • GKE：
  1. $ export INGRESS_HOST=<workerNodeAddress>

您需要创建防火墙规则以允许 TCP 流量进入 ingress gateway 服务的端口。运行以下命令以允许 HTTP 端口，安全端口（HTTPS）或两者的流量。

  1. $ gcloud compute firewall-rules create allow-gateway-http --allow tcp:$INGRESS_PORT
  2. $ gcloud compute firewall-rules create allow-gateway-https --allow tcp:$SECURE_INGRESS_PORT
  • IBM Cloud Kubernetes 服务免费版本：
  1. $ bx cs workers <cluster-name or id>
  2. $ export INGRESS_HOST=<public IP of one of the worker nodes>
  • Minikube：
  1. $ export INGRESS_HOST=$(minikube ip)
  • Docker For Desktop:
  1. $ export INGRESS_HOST=127.0.0.1
  • 其他环境（例如 IBM Cloud Private等）：
  1. $ export INGRESS_HOST=$(kubectl get po -l istio=ingressgateway -n istio-system -o 'jsonpath={.items[0].status.hostIP}')

使用 Istio 网关配置 Ingress

Ingress Gateway 描述了在网格边缘操作的负载平衡器，用于接收传入的 HTTP/TCP 连接。它配置暴露的端口、协议等，但与 Kubernetes Ingress Resources 不同，它不包括任何流量路由配置。流入流量的流量路由使用 Istio 路由规则进行配置，与内部服务请求完全相同。

让我们看看如何为 Gateway 在 HTTP 80 端口上配置流量。

  • 创建一个 Istio Gateway：
  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  3. kind: Gateway
  4. metadata:
  5.   name: httpbin-gateway
  6. spec:
  7.   selector:
  8.     istio: ingressgateway # use Istio default gateway implementation
  9.   servers:
  10.   - port:
  11.       number: 80
  12.       name: http
  13.       protocol: HTTP
  14.     hosts:
  15.     - "httpbin.example.com"
  16. EOF
  • 为通过 Gateway 进入的流量配置路由：
  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.example.com"
  9.   gateways:
  10.   - httpbin-gateway
  11.   http:
  12.   - match:
  13.     - uri:
  14.         prefix: /status
  15.     - uri:
  16.         prefix: /delay
  17.     route:
  18.     - destination:
  19.         port:
  20.           number: 8000
  21.         host: httpbin
  22. EOF

在这里，我们为服务创建了一个虚拟服务配置 httpbin ，其中包含两条路由规则，允许路径 /status 和 路径的流量 /delay。

该网关列表指定，只有通过我们的要求 httpbin-gateway 是允许的。所有其他外部请求将被拒绝，并返回 404 响应。

请注意，在此配置中，来自网格中其他服务的内部请求不受这些规则约束，而是简单地默认为循环路由。要将这些（或其他规则）应用于内部调用，我们可以将特殊值 mesh 添加到 gateways 的列表中。

  • 使用 curl 访问 httpbin 服务：
  1. $ curl -I -HHost:httpbin.example.com http://$INGRESS_HOST:$INGRESS_PORT/status/200
  2. HTTP/1.1 200 OK
  3. server: envoy
  4. date: Mon, 29 Jan 2018 04:45:49 GMT
  5. content-type: text/html; charset=utf-8
  6. access-control-allow-origin: *
  7. access-control-allow-credentials: true
  8. content-length: 0
  9. x-envoy-upstream-service-time: 48

请注意，这里使用该 -H 标志将 Host HTTP Header 设置为 “httpbin.example.com”。这一操作是必需的，因为上面的 Ingress Gateway 被配置为处理 “httpbin.example.com”，但在测试环境中没有该主机的 DNS 绑定，只是将请求发送到 Ingress IP。

  • 访问任何未明确公开的其他 URL，应该会看到一个 HTTP 404 错误：
  1. $ curl -I -HHost:httpbin.example.com http://$INGRESS_HOST:$INGRESS_PORT/headers
  2. HTTP/1.1 404 Not Found
  3. date: Mon, 29 Jan 2018 04:45:49 GMT
  4. server: envoy
  5. content-length: 0

使用浏览器访问 Ingress 服务

在浏览器中输入 httpbin 服务的地址是不会生效的，这是因为因为我们没有办法让浏览器像 curl 一样装作访问 httpbin.example.com。而在现实世界中，因为有正常配置的主机和 DNS 记录，这种做法就能够成功了——只要简单的在浏览器中访问由域名构成的 URL 即可，例如 https://httpbin.example.com/status/200。

要解决此问题以进行简单的测试和演示，我们可以在 Gateway 和 VirtualService 配置中为主机使用通配符值 *。例如，如果我们将 Ingress 配置更改为以下内容：

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  3. kind: Gateway
  4. metadata:
  5.   name: httpbin-gateway
  6. spec:
  7.   selector:
  8.     istio: ingressgateway # use Istio default gateway implementation
  9.   servers:
  10.   - port:
  11.       number: 80
  12.       name: http
  13.       protocol: HTTP
  14.     hosts:
  15.     - "*"
  16. ---
  17. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  18. kind: VirtualService
  19. metadata:
  20.   name: httpbin
  21. spec:
  22.   hosts:
  23.   - "*"
  24.   gateways:
  25.   - httpbin-gateway
  26.   http:
  27.   - match:
  28.     - uri:
  29.         prefix: /headers
  30.     route:
  31.     - destination:
  32.         port:
  33.           number: 8000
  34.         host: httpbin
  35. EOF

接下来就可以在浏览器的 URL 中使用 $INGRESS_HOST:$INGRESS_PORT（也就是 192.168.99.100:31380）进行访问，输入 http://192.168.99.100:31380/headers 网址之后，应该会显示浏览器发送的请求 Header。

理解原理

Gateway 配置资源允许外部流量进入 Istio 服务网，并使 Istio 的流量管理和策略功能可用于边缘服务。

在前面的步骤中，我们在 Istio 服务网格中创建了一个服务，并展示了如何将服务的 HTTP 端点暴露给外部流量。

清理

删除 Gateway 和 VirtualService，并关闭 httpbin 服务：

Zip

  1. $ kubectl delete gateway httpbin-gateway
  2. $ kubectl delete virtualservice httpbin
  3. $ kubectl delete --ignore-not-found=true -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@