虚拟机架构

阅读本文之前，请先阅读 Istio 架构和部署模型。 本页内容的编撰基础为上述这些文档，本文阐述了如何扩展 Istio 将虚拟机接入到网格中。

Istio 对虚拟机的支持允许将 Kubernetes 集群外的工作负载接入到网格。 这能够让传统应用或不适合在容器化环境中运行的应用取得 Istio 为 Kubernetes 内所运行的应用提供的全部优势。

对于在 Kubernetes 上运行的工作负载，Kubernetes 平台本身提供了服务发现、DNS 解析和健康检查等诸多特性， 但这些特性通常不可用于虚拟机环境。Istio 使得虚拟机上运行的工作负载能够具备这些特性， 此外还允许这些工作负载利用 mTLS、富遥测和高级流量管理等 Istio 专属功能。

下图显示了使用虚拟机时的网格架构：

在这个网格中，存在一个单独的网络区， 其中 Pod 和虚拟机彼此之间可以直接通信。

包括 XDS 配置和证书签名在内的控制面流量在集群中通过 Gateway 进行发送。 Pod 和虚拟机彼此之间可以直接通信，无需任何中间 Gateway。

有单个网络区和多个虚拟机的服务网格
有单个网络区和多个虚拟机的服务网格

在这个网格中，存在多个网络区， 其中 Pod 和虚拟机彼此之间不能直接通信。

包括 XDS 配置和证书签名在内的控制面流量在集群中通过 Gateway 进行发送。 类似的，Pod 和虚拟机的所有通信流经作为两个网络区之间桥梁的 Gateway。

有多个网络区和多个虚拟机的服务网格
有多个网络区和多个虚拟机的服务网格

服务关联

Istio 提供了两种机制来表示虚拟机工作负载：

  • WorkloadGroup 表示共享通用属性的虚拟机工作负载逻辑组合，这类似于 Kubernetes 中的 Deployment。
  • WorkloadEntry 表示单实例的虚拟机工作负载，这类似于 Kubernetes 中的 Pod。

创建这些资源（WorkloadGroup 和 WorkloadEntry）不会造成任何资源的制备，也不会运行任何虚拟机负载。 这些资源只是引用这些负载并通知 Istio 如何合理地配置网格。

将虚拟机工作负载添加到网格时，您将需要创建 WorkloadGroup，作为每个 WorkloadEntry 实例的模板：

  1. apiVersion: networking.istio.io/v1
  2. kind: WorkloadGroup
  3. metadata:
  4.   name: product-vm
  5. spec:
  6.   metadata:
  7.     labels:
  8.       app: product
  9.   template:
  10.     serviceAccount: default
  11.   probe:
  12.     httpGet:
  13.       port: 8080

一旦虚拟机已被配置并添加到网格， 相应的 WorkloadEntry 将被 Istio 控制面自动创建，例如：

  1. apiVersion: networking.istio.io/v1
  2. kind: WorkloadEntry
  3. metadata:
  4.   annotations:
  5.     istio.io/autoRegistrationGroup: product-vm
  6.   labels:
  7.     app: product
  8.   name: product-vm-1.2.3.4
  9. spec:
  10.   address: 1.2.3.4
  11.   labels:
  12.     app: product
  13.   serviceAccount: default

WorkloadEntry 资源描述了工作负载的单个实例，类似于 Kubernetes 中的 Pod。 当从网格中移除工作负载时，WorkloadEntry 资源将被自动移除。 另外，如果在 WorkloadGroup 资源中配置了任何探针， Istio 控制面将自动更新关联的 WorkloadEntry 实例的健康状态。

为了让消费者可靠地调用工作负载，建议声明 Service 关联。 这允许客户端到达 product.default.svc.cluster.local 这类稳定的主机名， 而不再是一个临时的 IP 地址。这还能让您在 Istio 中通过 DestinationRule 和 VirtualService API 使用高级的路由能力。

所有 Kubernetes 服务都可以通过分别与 Pod 和 WorkloadEntry 标签匹配的选择算符字段在 Pod 和虚拟机之间选择工作负载。

例如，名为 product 的 Service 由 Pod 和 WorkloadEntry 组成：

服务选择

使用此配置，对 product 的请求将在 Pod 和虚拟机工作负载实例之间进行负载均衡。

DNS

Kubernetes 在 Pod 中为 Service 名称提供了 DNS 解析，允许 Pod 通过稳定的主机名在彼此之间轻松通信。

对于虚拟机扩展，Istio 通过 DNS 代理提供了类似的功能。 此特性会将来自虚拟机工作负载的所有 DNS 查询重定向至 Istio 代理，保持主机名到 IP 地址的映射。

因此虚拟机上运行的工作负载可以透明地调用 Service（类似于 Pod），无需任何其他配置。