安裝istio

在線安裝：https://istio.io/latest/docs/setup/getting-started/#download
或者直接在這裏下載：https://github.com/istio/istio/releases/tag/1.20.2

$ curl -L https://istio.io/downloadIstio | ISTIO_VERSION=1.20.2 TARGET_ARCH=x86_64 sh -
$ cd istio-1.20.2
$ export PATH=$PWD/bin:$PATH

$ istioctl install --set profile=demo -y
✔ Istio core installed
✔ Istiod installed
✔ Egress gateways installed
✔ Ingress gateways installed
✔ Installation complete

卸載

istioctl x uninstall --purge

開啓pod自動注入sidecar

$ kubectl label namespace default istio-injection=enabled --overwrite 

[root@elasticsearch02 istio]#  kubectl get namespace -L istio-injection
NAME                          STATUS   AGE     ISTIO-INJECTION
apisix                        Active   7d22h
bigdata                       Active   343d
cattle-impersonation-system   Active   674d
cattle-pipeline               Active   356d
cattle-prometheus             Active   568d
cattle-prometheus-p-whn4g     Active   568d
cattle-system                 Active   2y1d
default                       Active   2y1d    enabled

k8s和istio中的組件對比

查看istio的組件

查看pod

kubectl get pods -n istio-system
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
istio-egressgateway-67b78cc94c-rm8t5   1/1     Running   0          7m41s
istio-ingressgateway-7d57fd4b-kn8nh    1/1     Running   0          7m41s
istiod-5ddd75f545-kc4lm                1/1     Running   0          8m36s

查看服務

kubectl get svc -n istio-system
NAME                   TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                                                                      AGE
istio-egressgateway    ClusterIP      10.43.208.79    <none>        80/TCP,443/TCP                                                               4d17h
istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.43.88.59     <pending>     15021:27218/TCP,80:25359/TCP,443:23532/TCP,31400:13324/TCP,15443:25647/TCP   4d18h
istiod                 ClusterIP      10.43.130.158   <none>        15010/TCP,15012/TCP,443/TCP,15014/TCP

istio-ingressgateway 是 Istio 提供的一個組件，它作爲 Kubernetes 集羣的入口，接收從集羣外部來的流量，並根據 Istio 的路由規則將流量轉發到集羣內部的服務。

在 Kubernetes 中，istio-ingressgateway 通常被部署爲一個 LoadBalancer 類型的 Service。如果你的 Kubernetes 集羣運行在支持自動創建負載均衡器的雲平臺上（如 AWS、GCP、Azure 等），那麼當你部署 istio-ingressgateway 時，雲平臺會自動爲它創建一個外部的 L4 層負載均衡器，並將該負載均衡器的 IP 地址或者域名設置到 Service 的 status.loadBalancer.ingress 字段。

然而，如果你的 Kubernetes 集羣運行在不支持自動創建負載均衡器的環境中（如裸金屬服務器、某些私有云環境等），那麼 istio-ingressgateway 的狀態就會一直是 Pending，因爲 Kubernetes 無法爲它創建外部的負載均衡器。這種情況下，你需要手動配置一個方式（如使用 NodePort、HostNetwork 或者使用外部的負載均衡器軟件）來讓外部流量能夠訪問到 istio-ingressgateway。

總的來說，istio-ingressgateway 的作用是接收並轉發從集羣外部來的流量。如果它的狀態一直是 Pending，那麼可能是因爲你的環境不支持自動創建負載均衡器，你需要手動配置一個訪問方式。

安裝後組件的說明

k8s pod,istio service
在Kubernetes集羣中安裝 Istio 後，會創建一個名爲 istio-system 的命名空間，並在其中部署一些核心的 Istio 組件。這些組件包括：

istio-egressgateway：Istio出口網關（Egress Gateway）負責管理服務對外部服務的訪問，允許服務在網格之外訪問外部服務。它可以配置和執行流量控制、安全策略、路由等功能，以便管理服務對外部服務的通信。
istio-ingressgateway：Istio入口網關（Ingress Gateway）用於接收來自外部流量並將其引導到網格內部的服務。它充當了整個服務網格的入口點，可以執行流量路由、負載均衡、TLS終止等功能。
istiod：istiod 是 Istio 服務網格的核心組件，負責實現服務發現、流量管理、安全性和遙測等功能。istiod 運行着Pilot、Mixer 和 Citadel 等子組件，它們共同協作來提供服務網格的各種功能。

在Kubernetes中使用 Istio，你可以通過以下方式進行操作：

部署微服務應用：將你的微服務應用程序部署到Kubernetes集羣中，並且通過Istio的流量管理功能實現服務之間的通信、負載均衡和故障恢復等。
配置流量控制：利用Istio的流量管理功能，可以對服務之間的流量進行路由、限速、重試策略等靈活的控制。
實現安全策略：通過Istio的安全功能，可以在服務之間實現強大的身份驗證、安全通信、訪問控制等。
收集和展示遙測數據：Istio提供了豐富的遙測功能，可以幫助你收集並展示服務之間的流量、延遲、錯誤等數據，從而進行監控和故障排查。

總之，在Kubernetes中使用 Istio，你可以利用其豐富的功能來實現微服務架構中的流量管理、安全控制、遙測分析等需求，從而更好地管理和運維你的微服務應用程序。

實例體現

要配置 Istio 的流量管理功能，你需要使用 Istio 的資源對象（如 VirtualService、DestinationRule 等）來定義你的流量控制策略。下面是一些基本的步驟和示例，幫助你開始配置 Istio 的流量管理功能：

demo天氣例子

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app: frontend
    service: frontend
spec:
  ports:
  - port: 3000
    name: http
  selector:
    app: frontend
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: frontend-v1
  labels:
    app: frontend
    version: v1 # 注意，這塊對應的是istio配置中的DestinationRule裏的label，DestinationRule根據v1找到pod中version爲v1的pod
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: frontend
      version: v1
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: frontend
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: frontend
        image: istioweather/frontend:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 3000
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: advertisement
  labels:
    app: advertisement
    service: advertisement
spec:
  ports:
  - port: 3003
    name: http
  selector:
    app: advertisement
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: advertisement-v1
  labels:
    app: advertisement
    version: v1
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: advertisement
      version: v1
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: advertisement
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: advertisement
        image: istioweather/advertisement:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 3003
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: forecast
  labels:
    app: forecast
    service: forecast
spec:
  ports:
  - port: 3002
    name: http
  selector:
    app: forecast
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: forecast-v1
  labels:
    app: forecast
    version: v1
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: forecast
      version: v1
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: forecast
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: forecast
        image: istioweather/forecast:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 3002
---

部署istio服務

步驟一：創建Gateway

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: weather-gateway
  namespace: istio-system
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway # use istio default controller
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "*" #對所有域名都生效

步驟一：創建 VirtualService

VirtualService 定義了請求應該如何路由到目標服務。例如，你可以根據請求的路徑、主機名等條件將請求路由到不同的服務版本。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: my-service
spec:
  hosts:
  - "vue.xip.com" #這裏配置哪個域名走istio流量控制
  http:
  - route:
    - destination:
        host: frontend
        port:
          number: 8080
        subset: v1

步驟二：創建 DestinationRule

DestinationRule 定義了對特定服務的流量策略，包括負載均衡、TLS設置等。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: my-service
spec:
  host: frontend
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1 # 轉發到pod中標籤有version的，並且值爲v1的
  - name: v2
    labels:
      version: v2

查看已經創建的gateway,virtualService

kubectl get gateway -n <namespace>
kubectl describe gateway <gateway-name> -n <namespace>

kubectl get virtualservice -n <namespace>
kubectl describe virtualservice <virtualservice-name> -n <namespace>

查看部署後的gateway和virutalservice

gateway

[root@elasticsearch02 istio]# kubectl describe gateway weather-gateway  -n istio-system
Name:         weather-gateway
Namespace:    istio-system
Labels:       <none>
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"networking.istio.io/v1alpha3","kind":"Gateway","metadata":{"annotations":{},"name":"weather-gateway","namespace":"istio-sys...
API Version:  networking.istio.io/v1beta1
Kind:         Gateway
Metadata:
  Creation Timestamp:  2024-01-24T03:08:34Z
  Generation:          4
  Managed Fields:
    API Version:  networking.istio.io/v1alpha3
    Fields Type:  FieldsV1
    fieldsV1:
      f:metadata:
        f:annotations:
          .:
          f:kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
      f:spec:
        .:
        f:selector:
          .:
          f:istio:
        f:servers:
    Manager:         kubectl
    Operation:       Update
    Time:            2024-01-24T03:08:34Z
  Resource Version:  190297478
  UID:               4e92bf14-dda0-468a-8c9f-00b3297b121e
Spec:
  Selector:
    Istio:  ingressgateway
  Servers:
    Hosts:
      *
    Port:
      Name:      http
      Number:    80
      Protocol:  HTTP
Events:          <none>

virtualservice

[root@elasticsearch02 istio]# kubectl describe virtualservice frontend-route -n ic-test
Name:         frontend-route
Namespace:    ic-test
Labels:       <none>
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"networking.istio.io/v1alpha3","kind":"VirtualService","metadata":{"annotations":{},"name":"frontend-route","namespace":"ic-...
API Version:  networking.istio.io/v1beta1
Kind:         VirtualService
Metadata:
  Creation Timestamp:  2024-01-24T03:08:55Z
  Generation:          6
  Managed Fields:
    API Version:  networking.istio.io/v1alpha3
    Fields Type:  FieldsV1
    fieldsV1:
      f:metadata:
        f:annotations:
          .:
          f:kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
      f:spec:
        .:
        f:gateways:
        f:hosts:
        f:http:
    Manager:         kubectl
    Operation:       Update
    Time:            2024-01-24T03:08:55Z
  Resource Version:  190328684
  UID:               94c655d1-c48a-45b6-8f90-e0bf214702eb
Spec:
  Gateways:
    istio-system/weather-gateway
  Hosts:
    vue.xip.com
  Http:
    Match:
      Port:  80
    Route:
      Destination:
        Host:  frontend
        Port:
          Number:  3000
        Subset:    v1
Events:            <none>

在ingress中可視化體現，多個域名都通過istio ingress去管理入口流量

自動sidecar注入配置

要在 Istio 中開啓自動的 sidecar 注入，你可以通過以下步驟來實現：

安裝 Istio：首先需要安裝 Istio 到你的 Kubernetes 集羣中。你可以使用 istioctl 或者 Helm 來進行安裝，具體安裝步驟可以參考 Istio 官方文檔。
開啓自動 sidecar 注入：在安裝 Istio 時，你可以選擇開啓自動 sidecar 注入功能。在 Istio 1.5 版本後，默認情況下自動 sidecar 注入功能是開啓的，但在一些特定情況下可能需要手動確認是否已經開啓。
確認命名空間標籤：確保你要啓用自動 sidecar 注入的命名空間已經添加了 Istio 的注入標籤。你可以通過以下命令來查看：
```
kubectl get namespace your-namespace -o=jsonpath='{.metadata.labels}'
```
如果沒有 istio-injection 標籤，你可以使用以下命令來爲命名空間添加標籤：
```
kubectl label namespace your-namespace istio-injection=enabled
```
部署新的 Pod：一旦確認自動 sidecar 注入功能已經開啓，並且命名空間已經添加了 Istio 的注入標籤，當你部署新的 Pod 時，Istio 將會自動爲其注入 sidecar 容器。

通過以上步驟，你應該能夠成功地開啓 Istio 中的自動 sidecar 注入功能，並確保所有的服務都能夠通過 Envoy 代理進行流量管理和控制。

istio中的對象彙總

在 Istio 中，ServiceEntry、DestinationRule 和 VirtualService 是用來定義和配置流量管理的重要概念。下面簡要介紹它們的作用：

ServiceEntry：
- 作用：ServiceEntry 允許你將外部服務引入到 Istio 網格中，或者定義對外部服務的訪問策略。
- 場景：當你需要讓 Istio 管理對外部服務的訪問時，可以使用 ServiceEntry 將外部服務引入到 Istio 網格中，並對其進行流量控制和安全策略的定義。
DestinationRule：
- 作用：DestinationRule 定義了對特定服務的流量策略，包括負載均衡、TLS設置等。
- 場景：在 Istio 中，你可以使用 DestinationRule 來定義對服務的流量策略，比如指定不同版本的服務之間的流量比例、超時設置、負載均衡策略等。
VirtualService：
- 作用：VirtualService 定義了請求應該如何路由到目標服務，以及對請求的修改和轉發。
- 場景：通過 VirtualService，你可以定義基於請求的流量路由規則，比如根據請求的路徑、主機名等條件將請求路由到不同的服務版本，還可以定義請求的修改和轉發。

這些概念一起構成了 Istio 中強大的流量管理功能，使得你能夠靈活地定義和控制服務之間的通信和流量行爲。通過合理使用這些概念，你可以實現諸如流量控制、故障恢復、A/B 測試、藍綠部署等高級的流量管理策略。

除了 ServiceEntry、DestinationRule 和 VirtualService，Istio 還有一些其他重要的對象和資源，用於定義和配置服務網格中的各種功能和策略。以下是一些常見的 Istio 對象：

Gateway：用於定義 Istio 網格的入口點，允許流量進入網格並將其路由到適當的服務。
Sidecar：在 Istio 中，每個部署的應用程序都會有一個稱爲 sidecar 的邊車代理，它負責處理應用程序的所有網絡通信，並與 Istio 控制平面進行交互。
AuthorizationPolicy：用於定義對服務之間流量的訪問控制策略，包括認證、授權和安全策略等。
PeerAuthentication：用於定義服務之間的雙向 TLS 認證策略，確保服務之間的通信是安全的。
RequestAuthentication：用於定義對服務端點的請求認證策略，可以限制來自客戶端的請求必須滿足特定的認證條件。
EnvoyFilter：允許你爲 Envoy 代理定義自定義的過濾器和配置，以實現更靈活的流量控制和處理。
ServiceRole 和 ServiceRoleBinding：用於定義對服務的角色和權限控制，可以限制哪些服務具有對其他服務的訪問權限。

這些對象一起構成了 Istio 的配置模型，通過對這些對象的定義和配置，你可以實現對服務網格中流量管理、安全性、可觀察性等方面的精細控制。因此，熟悉並理解這些對象是使用 Istio 進行微服務架構管理的關鍵。

在istio中，Gateway，DestinationRule和VirtualService三者之間的關係可以用以下文字圖示表示：

         +-------------------+
         |      Gateway      |
         +---------+---------+
                   |
                   v
         +---------+---------+
         |  VirtualService  |
         +---------+---------+
                   |
                   v
         +---------+---------+
         |  DestinationRule |
         +-------------------+

在這個示意圖中，Gateway負責接收外部流量，並將其轉發到內部服務。VirtualService定義了流量的路由規則，指定了如何將接收到的流量發送到不同的目標服務或版本。而DestinationRule定義了服務之間的通信策略，包括負載均衡、故障恢復等。因此，這三者之間存在一定的依賴關係，Gateway接收流量並將其傳遞給VirtualService，而VirtualService再根據定義的規則將流量分發給後端服務，同時DestinationRule定義了這些後端服務之間的通信策略。

Envoy Sidecar模式

當你將Istio部署到Kubernetes集羣中時，它在外部流量轉發的過程中起到了以下作用：

流量管理：Istio通過Envoy sidecar代理來管理流量，可以實現流量控制、負載均衡、故障恢復和A/B測試等功能。
安全：Istio提供了服務間的認證、加密通信和訪問控制，確保了服務之間的安全通信。
監控：Istio收集並展示了整個服務網格的指標、日誌和跟蹤數據，幫助你更好地監控和調試服務。
策略執行：Istio可以通過定義網絡策略來限制流量，例如路由規則、重試策略、超時設置等。

下面是一個簡單的圖示，描述了在Kubernetes集羣中使用Istio的流量管理過程：

外部流量 -> Ingress -> Istio Ingress Gateway -> Envoy Sidecar -> 後端服務

在這個示意圖中，外部流量首先經過Kubernetes的Ingress，然後被Istio Ingress Gateway接管，並通過Envoy sidecar代理進行流量管理，最終到達後端服務。

k8s~istio的安裝與核心組件

安裝istio

卸載

開啓pod自動注入sidecar

k8s和istio中的組件對比

查看istio的組件

安裝後組件的說明

實例體現

demo天氣例子

部署istio服務

步驟一：創建Gateway

步驟一：創建 VirtualService

步驟二：創建 DestinationRule

查看已經創建的gateway,virtualService

查看部署後的gateway和virutalservice

在ingress中可視化體現，多個域名都通過istio ingress去管理入口流量

自動sidecar注入配置

istio中的對象彙總

Envoy Sidecar模式

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