收集 TCP 服务指标

本文任务展示了如何对 Istio 进行配置，从而自动收集网格中 TCP 服务的遥测数据。 在任务最后，会为网格中的一个 TCP 服务启用一个新的指标。

在本例中会使用 Bookinfo 作为示例应用。

开始之前

  • 在集群中安装 Istio 并部署一个应用。您必须安装 Prometheus。

  • 任务中假设 Bookinfo 应用部署在 default 命名空间中。如果使用不同的命名空间， 需要更新例子中的相关配置和命令。

收集新的遥测数据

  1. 设置 Bookinfo 使用 MongoDB。

    1. 安装 ratings 服务的 v2 版本。

      如果使用的是启用了 Sidecar 自动注入的集群，可以使用 kubectl 进行服务部署：

      Zip

      1. $ kubectl apply -f @samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo-ratings-v2.yaml@
      2. serviceaccount/bookinfo-ratings-v2 created
      3. deployment.apps/ratings-v2 created

      如果使用手工的 Sidecar 注入方式，就需要使用下面的命令：

      Zip

      1. $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f @samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo-ratings-v2.yaml@)
      2. deployment "ratings-v2" configured

    2. 安装 mongodb 服务：

      如果使用的是启用了 Sidecar 自动注入的集群，可以使用 kubectl 进行服务部署：

      Zip

      1. $ kubectl apply -f @samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo-db.yaml@
      2. service/mongodb created
      3. deployment.apps/mongodb-v1 created

      如果使用手工的 Sidecar 注入方式，就需要使用下面的命令：

      Zip

      1. $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f @samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo-db.yaml@)
      2. service "mongodb" configured
      3. deployment "mongodb-v1" configured

    3. Bookinfo 示例部署了每个微服务的多个版本，因此您将首先创建目标规则定义每个版本对应的服务子集， 以及每个子集的负载均衡策略。

      Zip

      1. $ kubectl apply -f @samples/bookinfo/networking/destination-rule-all.yaml@

      如果您启用了双向 TLS，请执行以下操作：

      Zip

      1. $ kubectl apply -f @samples/bookinfo/networking/destination-rule-all-mtls.yaml@

      您可以使用以下命令显示目标规则：

      1. $ kubectl get destinationrules -o yaml

      由于虚拟服务中的子集引用依赖于目标规则， 在添加引用这些子集的虚拟服务之前，请等待几秒钟以使目标规则传播。

    4. 创建 ratings 以及 reviews 两个虚拟服务：

      Zip

      1. $ kubectl apply -f @samples/bookinfo/networking/virtual-service-ratings-db.yaml@
      2. virtualservice.networking.istio.io/reviews created
      3. virtualservice.networking.istio.io/ratings created

  2. 向应用发送流量。

    对于 Bookinfo 应用来说，在浏览器中浏览 http://$GATEWAY_URL/productpage， 或者使用下面的命令：

    1. $ curl http://"$GATEWAY_URL/productpage"

    $GATEWAY_URL 是在 Bookinfo 示例中设置的值。

  3. 检查是否已经生成并收集了 TCP 指标。

    在 Kubernetes 环境中，使用下面的命令为 Prometheus 设置端口转发：

    1. $ istioctl dashboard prometheus

    在 Prometheus 浏览器窗口查看 TCP 指标的值。选择 Graph。 输入 istio_tcp_connections_opened_total 指标或 istio_tcp_connections_closed_total 并选择 Execute。在 Console 标签页中显示的表格包含了类似如下的内容：

    1. istio_tcp_connections_opened_total{
    2. destination_version="v1",
    3. instance="172.17.0.18:42422",
    4. job="istio-mesh",
    5. canonical_service_name="ratings-v2",
    6. canonical_service_revision="v2"}
    1. istio_tcp_connections_closed_total{
    2. destination_version="v1",
    3. instance="172.17.0.18:42422",
    4. job="istio-mesh",
    5. canonical_service_name="ratings-v2",
    6. canonical_service_revision="v2"}

理解 TCP 遥测数据的收集过程

在此任务中，您使用 Istio 配置自动生成并报告网格内 TCP 服务的所有流量的指标。 默认情况下，所有活动连接的 TCP 指标每 15s 记录一次，并且此计时器可通过 tcpReportingDuration 进行配置。连接结束时也会记录连接的指标。

TCP 属性

几个特定于 TCP 的属性可在 Istio 中启用 TCP 策略和控制。这些属性由 Envoy 代理生成，并使用 Envoy 的 Node Metadata 从 Istio 获得。Envoy 使用基于 ALPN 的隧道和基于前缀的协议将节点元数据转发给对等 Envoy。我们定义了一个新的协议 istio-peer-exchange，该协议定义了网格中的客户端和 Sidecar 服务器的通告和优先级。 对于启用了 Istio 之间的连接，ALPN 协商将协议解析为 istio-peer-exchange 代理， 不再启用 Istio 的代理和任何其他代理。该协议扩展了 TCP，如下所示：

  1. TCP 客户端，作为第一个字节序列，发送一个魔术字节串和一个长度带前缀的有效载荷。
  2. TCP 服务端，作为第一个字节序列，发送一个魔术字节串和一个长度带前缀的有效载荷， 这些有效载荷是 protobuf 编码的序列化元数据。
  3. 客户端和服务器可以同时写入并且顺序混乱。Envoy 中的扩展筛选器会在下游和上游进行处理， 直到魔术字节序列不匹配或读取了整个有效负载。

Istio 服务网格中的 TCP 服务属性生成流程

TCP 属性流程

清理

  • 删除 port-forward 进程：

    1. $ killall istioctl

  • 如果不准备进一步探索其他任务，请参照 Bookinfo 清理，关闭示例应用。