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5,出入口网关
Istio 可以管理集群的出入口流量,当客户端访问集群内的应用时, Istio 可以将经过 istio-ingressgateway 的流量实现负载均衡和熔断等一系列功能。
可是,如果集群内的一个应用要访问 google.com ,那么我们可以给内部所有请求了 google.com 的流量设置负载均衡吗?答案是可以,Istio 提供了 istio-egressgateway 实现这种功能。因为 Pod 中的容器要访问网络时,会被 Envoy 拦截,Envoy 可以很容易地分析这些请求,然后通过一系列手段影响着请求的行为。
在本章中,将会简单说一下 istio-ingressgateway 和 istio-egressgateway。
istio-ingressgateway
入口网关指的是从外部经过 istio-ingressgateway 流入集群的流量,需要创建 Gateway 绑定流量。
关于 istio-ingressgateway 经过前面几章的学习,大家应该不陌生了。
istio-ingressgateway 由 Pod 和 Service 组成。 istio-ingressgateway 本身就是一个网关应用,你可以把它当作 Nginx、Apisix、Kong ,你可以从各种各种网关应用中找到与 istio-ingressgateway 类似的概念。


作为一个应用,它需要对外开放一些端口,只有当流量经过这些端口时, istio-ingressgateway 才会起作用。为了在 Kubernetes 中暴露端口, istio-ingressgateway 还有一个 Service 对象。

有了 istio-ingressgateway 之后,我们可以通过 Istio Gateway 监控一些域名或IP,然后暴露集群内部的服务 。
Gateway 的概念跟 Nginx 有很多相似之处。
比如从配置上看, Gateway 跟 Nginx 如果要监控某个入口流量,它们的配置如下:
Nginx:
server { listen 80; server_name example.org www.example.org; #... }
Gateway:
servers: - port: number: 80 name: http protocol: HTTP hosts: - example.org - www.example.org
这些配置指定了 Gateway 和 Nginx 只监控哪些流量。
紧接着,监控到指定入口的流量之后,需要将流量转发到集群内的应用中。
Nginx 可以直接在同一个配置文件里面设置:
server { listen 80; server_name example.org www.example.org; #... } location /some/path/ { proxy_pass http:/bookinfo:9080/; }
而 Gateway 需要使用 VirtualService 指定流量转发到哪里,并且 VirtualService 还可以进一步筛选入口地址。
spec: hosts: - "www.example.org" gateways: # 绑定 Gateway - mygateway http: route: - destination: host: bookinfo port: number: 9080
所以总结起来,Istio 的做法是 Gateway 监控入口流量,通过 VirtualService 设置流量进入的策略,并指向 Service。而 DestinationRule 则定义了流量流向 Pod 的策略。
部署服务
下面我们将使用 httpbin 服务作为示例,如何一步步配置在外部访问 httpbin 服务。
首先部署一个 httpbin 服务,这个 httpbin 服务很简单,包含了 Service 和 Deployment 。
httpbin.yaml
apiVersion: v1 kind: ServiceAccount metadata: name: httpbin --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: httpbin labels: app: httpbin service: httpbin spec: ports: - name: http port: 8000 targetPort: 80 selector: app: httpbin --- apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: httpbin spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: httpbin version: v1 template: metadata: labels: app: httpbin version: v1 spec: serviceAccountName: httpbin containers: - image: docker.io/kennethreitz/httpbin imagePullPolicy: IfNotPresent name: httpbin ports: - containerPort: 80
kubectl -n bookinfo apply -f httpbin.yaml
配置 Gateway
然后创建一个 Gateway ,指定监听哪些入口流量。
httpbin_gw.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: Gateway metadata: name: httpbin-gateway spec: selector: istio: ingressgateway # use Istio default gateway implementation servers: - port: number: 80 name: http protocol: HTTP hosts: - "httpbin.s1.whuanle.cn" - "*"
这一步为了大家能够通过域名更加直观地了解 Gateway,大家可以修改
httpbin.s1.whuanle.cn替换为自己的域名。然后在自己的电脑中打开
C:WindowsSystem32driversetchosts增加一条记录 ,将 IP 指向自己的服务器。
kubectl -n bookinfo apply -f httpbin_gw.yaml
现在,我们已经让 istio-ingressgateway 帮我们关注 httpbin.s1.whuanle.cn 这个地址,如果有人访问了 httpbin.s1.whuanle.cn,那么这个流量将会流入到 httpbin-gateway。

接下来我们将要为 Gateway 配置服务地址,并配置外部允许访问的地址后缀。
配置 VistualService:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: VirtualService metadata: name: httpbin spec: hosts: - "*" gateways: - httpbin-gateway http: - match: - uri: prefix: /status - uri: prefix: /delay route: - destination: port: number: 8000 host: httpbin
当 Gateway 和 VirtualService 端口只有一个时,不需要配置端口绑定。
kubectl -n bookinfo apply -f httpbin_vs.yaml
找到 istio-ingressgateway 对外暴露的端口。
kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system

httpbin 是一个 http 测试程序,我们可以通过使用 /status/{状态码} 获取对应的 http 请求状态。
例如:




如果我们不希望这个服务被外界访问到,我们可以先把 /status 删除。
kubectl apply -f - <<EOF apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: VirtualService metadata: name: httpbin spec: hosts: - "*" gateways: - httpbin-gateway http: - match: - uri: prefix: /delay route: - destination: port: number: 8000 host: httpbin EOF
此时你将无法访问 status 路径。但是我们还可以访问 /delay 路径。
httpbin 的 /delay 路径用于测试延迟 http 请求响应使用,/delay/{秒数} 可以指定服务器在多久之后才会返回响应。
例如 http://192.168.3.150:32309/delay/5 将在 5 秒后响应。
httpbin 还有很多路由接口,我们可以通过 VirtualService 配置放通哪些路径。

如果需要全部放通,可以使用:
kubectl apply -f - <<EOF apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: VirtualService metadata: name: httpbin spec: hosts: - "*" gateways: - httpbin-gateway http: - match: - uri: prefix: / route: - destination: port: number: 8000 host: httpbin subset: v1 EOF
子版本
第四章中进行版本路由实验时使用到,可以将流量导入到不同的版本之中。
kubectl -n bookinfo apply -f - <<EOF apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: DestinationRule metadata: name: httpbin spec: host: httpbin subsets: - name: v1 labels: version: v1 EOF
首先是使用 DestinationRule 指向一个 Service:
host: httpbin
当然,我们也可以写成
host: httpbin.bookinfo.svc.cluster.local
通过 host 可以识别到对应的 Kubernetes Service,然后从 Service 对应的 Endpoints 中获得所有 Pod 列表。


通过 Endpoints 获得所有 Pod 之后,查看每个 Pod 的描述信息。当有一个请求到达时,根据 DestinationRule 中的标签选择器,选择合适的 Pod 进行访问。
- name: v1 labels: version: v1

istio-egressgateway
istio-egressgateway 也是 Istio 中的一种组件,需要自行安装。安装 istio-egressgateway 命令:
helm install istio-egressgateway istio/gateway -n istio-system
在集群中,如果 A 应用访问的地址属于集群中的应用,那么 Istio 可以给这些请求注入各种行为,实现负载均衡和熔断等。
可是,如果集群内部要访问外部的一个服务时,需要配置访问地址,如 aaa.com,我们应该如何实现负载均衡和熔断这些功能呢?

Istio ServiceEntry 是一种资源,允许将外部服务(即不在 Istio 服务网格中的服务)纳入Istio服务网格。通过将外部服务添加到网格,可以使用 Istio 的流量管理和策略功能来控制与这些外部服务的交互。
以下是一个ServiceEntry示例,将外部HTTP服务 www.google.com添加到Istio服务网格:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: ServiceEntry metadata: name: google spec: hosts: - www.google.com addresses: - 192.168.1.1 ports: - number: 80 name: http protocol: HTTP location: MESH_EXTERNAL resolution: DNS endpoints: - address: "www.google.com" ports: http: 80 locality: "us-west1/zone1" exportTo: - "*"
在此示例中,我们创建了一个名为httpbin-ext的ServiceEntry资源。指定的主机为httpbin.org,端口号为80,协议为HTTP。此外,我们将resolution设置为DNS,将location设置为MESH_EXTERNAL,表示该服务位于网格之外。
要将此ServiceEntry应用到集群,请将其保存到一个YAML文件(例如:httpbin-ext.yaml),然后运行以下命令:
kubectl apply -f httpbin-ext.yaml
现在,Istio 服务网格中的服务访问 www.google.com 时仍受Istio策略的控制。例如,可以为此 ServiceEntry 创建 VirtualService 以应用流量管理规则,或者为其创建 DestinationRule 以配置负载均衡和连接池设置。
spec: 包含ServiceEntry的具体配置的对象。
hosts: 一个包含要导入的外部服务的主机名(FQDN)的列表。例如:["httpbin.org"]。addresses: (可选)与外部服务关联的虚拟IP地址的列表。例如:["192.168.1.1"]。- ports: 一个描述外部服务使用的端口的列表。每个端口都有以下属性:
number: 端口号,例如:80。name: 端口的名称,例如:http。protocol: 使用的协议,例如:HTTP、TCP、HTTPS等。
location: 服务的位置。可以是MESH_EXTERNAL(表示服务在网格外部)或MESH_INTERNAL(表示服务在网格内部,但不属于任何已知服务)。resolution: 用于确定服务实例地址的解析方法。可以是NONE(默认值,表示不解析地址),STATIC(表示使用addresses字段中的IP地址),DNS(表示使用DNS解析主机名)或MESH_EXTERNAL。- endpoints: (可选)外部服务的端点列表。每个端点都有以下属性:
address: 端点的IP地址或主机名。ports: 一个包含端口名称和端口号的映射,例如:{"http": 8080}。labels: (可选)应用于端点的标签。locality: (可选)端点的地理位置,例如:us-west1/zone1。
exportTo: (可选)一个包含命名空间名称的列表,指定可以访问此ServiceEntry的命名空间。可以使用星号(*)表示所有命名空间。默认值为*。subjectAltNames: (可选)用于验证服务器证书主题替代名(SANs)的列表。
读者可以从官方文档中了解更多:
https://istio.io/latest/zh/docs/tasks/traffic-management/egress/egress-control/