Bookinfo 应用

部署一个样例应用，它由四个单独的微服务构成，用来演示多种 Istio 特性。这个应用模仿在线书店的一个分类，显示一本书的信息。页面上会显示一本书的描述，书籍的细节（ISBN、页数等），以及关于这本书的一些评论。

Bookinfo 应用分为四个单独的微服务：

  • productpage ：productpage 微服务会调用 details 和 reviews 两个微服务，用来生成页面。
  • details ：这个微服务包含了书籍的信息。
  • reviews ：这个微服务包含了书籍相关的评论。它还会调用 ratings 微服务。

  • ratings ：ratings 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。下图展示了这个应用的端到端架构。

Istio 注入之前的 Bookinfo 应用

Istio 注入之前的 Bookinfo 应用

Bookinfo 是一个异构应用，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。

开始之前

如果还没开始，首先要遵循安装指南的指导，根据所在平台完成 Istio 的部署工作。

部署应用

要在 Istio 中运行这一应用，无需对应用自身做出任何改变。我们只要简单的在 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。这个过程所需的具体命令和配置方法由运行时环境决定，而部署结果较为一致，如下图所示：

Bookinfo 应用

Bookinfo 应用

所有的微服务都和 Envoy sidecar 集成在一起，被集成服务所有的出入流量都被 sidecar 所劫持，这样就为外部控制准备了所需的 Hook，然后就可以利用 Istio 控制平面为应用提供服务路由、遥测数据收集以及策略实施等功能。

接下来可以根据 Istio 的运行环境，按照下面的讲解完成应用的部署。

如果在 Kubernetes 中运行

如果运行的是 GKE，请确认你的集群具有至少四个标准 GKE 节点。如果使用的是 Minikube，应该有 4G 以上的内存。

  • 进入 Istio 安装目录。

  • 启动应用容器：

Zip

  1. $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f @samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml@)

istioctl kube-inject 命令用于在在部署应用之前修改 bookinfo.yaml。

  • 如果集群使用的是自动 Sidecar 注入，为 default 命名空间打上标签 istio-injection=enabled。
  1. $ kubectl label namespace default istio-injection=enabled

使用 kubectl 部署简单的服务

Zip

  1. $ kubectl apply -f @samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml@

上面的命令会启动全部的四个服务，其中也包括了 reviews 服务的三个版本（v1、v2 以及 v3）

在实际部署中，微服务版本的启动过程需要持续一段时间，并不是同时完成的。

  • 确认所有的服务和 Pod 都已经正确的定义和启动：
  1. $ kubectl get services
  2. NAME                       CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)              AGE
  3. details                    10.0.0.31    <none>        9080/TCP             6m
  4. kubernetes                 10.0.0.1     <none>        443/TCP              7d
  5. productpage                10.0.0.120   <none>        9080/TCP             6m
  6. ratings                    10.0.0.15    <none>        9080/TCP             6m
  7. reviews                    10.0.0.170   <none>        9080/TCP             6m

还有：

  1. $ kubectl get pods
  2. NAME                                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE
  3. details-v1-1520924117-48z17                 2/2       Running   0          6m
  4. productpage-v1-560495357-jk1lz              2/2       Running   0          6m
  5. ratings-v1-734492171-rnr5l                  2/2       Running   0          6m
  6. reviews-v1-874083890-f0qf0                  2/2       Running   0          6m
  7. reviews-v2-1343845940-b34q5                 2/2       Running   0          6m
  8. reviews-v3-1813607990-8ch52                 2/2       Running   0          6m
  • 要确认 Bookinfo 应用程序正在运行，请通过某个 pod 中的 curl 命令向其发送请求，例如来自 ratings：
  1. $ kubectl exec -it $(kubectl get pod -l app=ratings -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') -c ratings -- curl productpage:9080/productpage | grep -o "<title>.*</title>"
  2. <title>Simple Bookstore App</title>

确定 Ingress 的 IP 和端口

现在 Bookinfo 服务启动并运行中，你需要使应用程序可以从外部访问 Kubernetes 集群，例如使用浏览器。一个 Istio Gateway 应用到了目标中。

  • 为应用程序定义入口网关：

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  1. $ kubectl apply -f @samples/bookinfo/networking/bookinfo-gateway.yaml@
  • 确认网关创建完成：
  1. $ kubectl get gateway
  2. NAME               AGE
  3. bookinfo-gateway   32s

  • 根据文档设置访问网关的 INGRESS_HOST 和 INGRESS_PORT 变量。确认并设置。

  • 设置 GATEWAY_URL：

  1. $ export GATEWAY_URL=$INGRESS_HOST:$INGRESS_PORT

如果在 Docker 和 Consul 环境中运行

  • 进入 Istio 安装目录。

  • 启动应用容器。

运行下面的目录，测试 Consul：

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  1. $ docker-compose -f @samples/bookinfo/platform/consul/bookinfo.yaml@ up -d
  • 确认所有的容器都在运行：
  1. $ docker ps -a

如果 Istio Pilot 容器已经终止，重新运行上一步即可。

  • 设置 GATEWAY_URL:
  1. $ export GATEWAY_URL=localhost:9081
  • Consul 用户请注意： 在以下说明中，在执行任何后续路由任务时，由于当前默认子域的实现问题导致在 samples/bookinfo/networking 中的 yaml 文件对短服务主机不可用。现在，需要使用 samples/bookinfo/platform/consul 中相同对 yaml 文件。例如：使用 kubectl apply 指令 将 samples/bookinfo/networking/destination-rule-all.yaml 替换成 samples/bookinfo/platform/consul/destination-rule-all.yaml 。

确认应用在运行中

可以用 curl 命令来确认 Bookinfo 应用的运行情况：

  1. $ curl -s http://${GATEWAY_URL}/productpage | grep -o "<title>.*</title>"
  2. <title>Simple Bookstore App</title>

还可以用浏览器打开网址 http://$GATEWAY_URL/productpage，来浏览应用的 Web 页面。如果刷新几次应用的页面，就会看到 productpage 页面中会随机展示 reviews 服务的不同版本的效果（红色、黑色的星形或者没有显示）。reviews 服务出现这种情况是因为我们还没有使用 Istio 来控制版本的路由。

应用缺省目标规则

在使用 Istio 控制 Bookinfo 版本路由之前，你需要在目标规则中定义好可用的版本，命名为 subsets 。

运行以下命令为 Bookinfo 服务创建的默认的目标规则：

  • 如果不需要启用双向TLS，请执行以下命令：

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  1. $ kubectl apply -f @samples/bookinfo/networking/destination-rule-all.yaml@
  • 如果需要启用双向 TLS，请执行以下命令：

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

等待几秒钟，等待目标规则生效。

你可以使用以下命令查看目标规则：

  1. $ kubectl get destinationrules -o yaml

下一步

现在就可以使用这一应用来体验 Istio 的特性了，其中包括了流量的路由、错误注入、速率限制等。接下来可以个人爱好去阅读和演练 Istio 实例。这里为新手推荐智能路由功能作为起步课程。

清理

结束对 Bookinfo 示例应用的体验之后，就可以使用下面的命令来完成应用的删除和清理了。

在 Kubernetes 环境中完成删除

  • 删除路由规则，并终结应用的 Pod

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  1. $ @samples/bookinfo/platform/kube/cleanup.sh@
  • 确认应用已经关停
  1. $ kubectl get virtualservices   #-- there should be no virtual services
  2. $ kubectl get destinationrules  #-- there should be no destination rules
  3. $ kubectl get gateway           #-- there should be no gateway
  4. $ kubectl get pods               #-- the Bookinfo pods should be deleted

在 Docker 环境中完成删除

  • 删除路由规则和应用容器

在 Consul 设置中，运行如下命令：

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  1. $ @samples/bookinfo/platform/consul/cleanup.sh@
  • 确认应用已经关停
  1. $ kubectl get virtualservices   #-- 此处应该已经没有 VirtualService
  2. $ docker ps -a                   #-- Bookinfo 的所有容器应该都已经被删除