Istio是Google、IBM和Lyft联合开源的微服务Service Mesh框架，旨在解决大量微服务的发现、连接、管理、监控以及安全等问题。

Istio的主要特性包括：

  • HTTP、gRPC和TCP网络流量的自动负载均衡
  • 丰富的路由规则，细粒度的网络流量行为控制
  • 流量加密、服务间认证，以及强身份声明
  • 全范围（Fleet-wide）策略执行
  • 深度遥测和报告


原理

Istio从逻辑上可以分为数据平面和控制平面：

  • 数据平面主要由一系列的智能代理（Envoy）组成，管理微服务之间的网络通信
  • 控制平面负责管理和配置这些智能代理，并动态执行策略

Istio架构可以如下图所示

istio部署微服务 微服务框架istio_python

主要由以下组件构成

  • Envoy：Lyft开源的高性能代理总线，支持动态服务发现、负载均衡、TLS终止、HTTP/2和gPRC代理、健康检查、性能测量等功能。Envoy以sidecar的方式部署在相关的服务的Pod中。
  • Mixer：负责访问控制、执行策略并从Envoy代理中收集遥测数据。Mixer支持灵活的插件模型，方便扩展
  • Pilot：用户和Istio的接口，验证用户提供的配置和路由策略并发送给Istio组件，管理Envoy示例的生命周期
  • Istio-Auth：提供服务间和终端用户的认证机制


安装环境

  • CentOS 7.2
  • Docker 17.04.0-ce
  • Kubernetes 1.6.2
  • Istio 0.1.6


安装

1.下载安装包

下载地址：https://github.com/istio/istio/releases
下载Linux版本的当前最新版安装包



wget https://github.com/istio/istio/releases/download/0.1.6/istio-0.1.6-linux.tar.gz



2.解压

解压后，得到的目录结构如下：

[root@cz_fbsdb500_06 istio]# tree istio-0.1.6
istio-0.1.6
├── bin
│   └── istioctl
├── CONTRIBUTING.md
├── install
│   ├── kubernetes
│   │   ├── addons
│   │   │   ├── grafana.yaml
│   │   │   ├── prometheus.yaml
│   │   │   ├── servicegraph.yaml
│   │   │   └── zipkin.yaml
│   │   ├── istio-auth-with-cluster-ca.yaml
│   │   ├── istio-auth.yaml
│   │   ├── istio-rbac-alpha.yaml
│   │   ├── istio-rbac-beta.yaml
│   │   ├── istio.yaml
│   │   ├── README.md
│   │   └── templates
│   │       ├── istio-auth
│   │       │   ├── istio-cluster-ca.yaml
│   │       │   ├── istio-egress-auth.yaml
│   │       │   ├── istio-ingress-auth.yaml
│   │       │   └── istio-namespace-ca.yaml
│   │       ├── istio-egress.yaml
│   │       ├── istio-ingress.yaml
│   │       ├── istio-mixer.yaml
│   │       └── istio-pilot.yaml
│   └── README.md
├── istio.VERSION
├── LICENSE
├── README.md
└── samples
    ├── apps
    │   ├── bookinfo
    │   │   ├── bookinfo-ingress.yaml
    │   │   ├── bookinfo-v1.yaml
    │   │   ├── bookinfo.yaml
    │   │   ├── cleanup.sh
    │   │   ├── destination-ratings-test-delay.yaml
    │   │   ├── loadbalancing-policy-reviews.yaml
    │   │   ├── mixer-rule-additional-telemetry.yaml
    │   │   ├── mixer-rule-empty-rule.yaml
    │   │   ├── mixer-rule-ratings-denial.yaml
    │   │   ├── mixer-rule-ratings-ratelimit.yaml
    │   │   ├── README.md
    │   │   ├── route-rule-all-v1.yaml
    │   │   ├── route-rule-delay.yaml
    │   │   ├── route-rule-reviews-50-v3.yaml
    │   │   ├── route-rule-reviews-test-v2.yaml
    │   │   ├── route-rule-reviews-v2-v3.yaml
    │   │   └── route-rule-reviews-v3.yaml
    │   ├── httpbin
    │   │   ├── httpbin.yaml
    │   │   └── README.md
    │   └── sleep
    │       ├── README.md
    │       └── sleep.yaml
    └── README.md

11 directories, 46 files

3.安装istioctl
将./bin/istioctl拷贝到你的$PATH目录下。

4.检查RBAC
因为我们安装的kuberentes版本是1.6.2默认支持RBAC，这一步可以跳过。如果你使用的其他版本的kubernetes，请参考官方文档操作。

执行以下命令，正确的输出是这样的：



$ kubectl api-versions | grep rbac
rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1
rbac.authorization.k8s.io/v1beta1



5.创建角色绑定



$ kubectl create -f install/kubernetes/istio-rbac-beta.yaml
clusterrole "istio-manager" created
clusterrole "istio-ca" created
clusterrole "istio-sidecar" created
clusterrolebinding "istio-manager-admin-role-binding" created
clusterrolebinding "istio-ca-role-binding" created
clusterrolebinding "istio-ingress-admin-role-binding" created
clusterrolebinding "istio-sidecar-role-binding" created



注意：官网的安装包中的该文件中存在RoleBinding错误，应该是集群级别的clusterrolebinding，而release里的代码只是普通的rolebinding，查看该Issue Istio manager cannot list of create k8s TPR when RBAC enabled #327。

6.安装istio核心组件
用到的镜像有：



docker.io/istio/mixer:0.1.6
docker.io/istio/pilot:0.1.6
docker.io/istio/proxy_debug:0.1.6


我们暂时不开启Istio Auth。
注意：本文中用到的所有yaml文件中的type: LoadBalancer去掉，使用默认的ClusterIP，然后配置Traefik ingress，就可以在集群外部访问。请参考安装Traefik ingress。



bash
kubectl apply -f install/kubernetes/istio.yaml



7.安装监控插件
用到的镜像有：



docker.io/istio/grafana:0.1.6
quay.io/coreos/prometheus:v1.1.1
gcr.io/istio-testing/servicegraph:latest
docker.io/openzipkin/zipkin:latest



安装插件



bash
kubectl apply -f install/kubernetes/addons/prometheus.yaml
kubectl apply -f install/kubernetes/addons/grafana.yaml
kubectl apply -f install/kubernetes/addons/servicegraph.yaml
kubectl apply -f install/kubernetes/addons/zipkin.yaml



在traefik ingress中增加以上几个服务的配置，同时增加istio-ingress配置。



Yaml
- host: grafana.istio.io
  http:
    paths:
    - path: /
      backend:
        serviceName: grafana
        servicePort: 3000
- host: servicegraph.istio.io
  http:
    paths:
    - path: /
      backend:
        serviceName: servicegraph
        servicePort: 8088
- host: prometheus.istio.io
  http:
    paths:
    - path: /
      backend:
        serviceName: prometheus
        servicePort: 9090
- host: zipkin.istio.io
  http:
    paths:
    - path: /
      backend:
        serviceName: zipkin
        servicePort: 9411
- host: ingress.istio.io
  http:
    paths:
    - path: /
      backend:
        serviceName: istio-ingress
        servicePort: 80


测试

我们使用Istio提供的测试应用bookinfo微服务来进行测试。该应用架构图如下：

istio部署微服务 微服务框架istio_运维_02

部署应用



kubectl create -f <(istioctl kube-inject -f samples/apps/bookinfo/bookinfo.yaml)



Istio kube-inject命令会在bookinfo.yaml文件中增加Envoy sidecar信息。参考：https://istio.io/docs/referenc ... nject 在本机的/etc/hosts下增加VIP节点和ingress.istio.io的对应信息。具体步骤参考：边缘节点配置 在浏览器中访问http://ingress.istio.io/productpage



监控

不断刷新productpage页面，将可以在以下几个监控中看到如下界面。
Grafana页面
http://grafana.istio.io

istio部署微服务 微服务框架istio_istio部署微服务_03

Prometheus页面
http://prometheus.istio.io

istio部署微服务 微服务框架istio_istio部署微服务_04

Zipkin页面
http://zipkin.istio.io

istio部署微服务 微服务框架istio_python_05

ServiceGraph页面
http://servicegraph.istio.io/dotviz 可以用来查看服务间的依赖关系。
展示服务之间调用关系图 ，访问http://servicegraph.istio.io/graph

istio部署微服务 微服务框架istio_ide_06