[译] 使用 Istio 和 Envoy 实践服务网格 gRPC 度量

作者：Renato Stoco 译者：陈冬 原文：https://medium.com/pismolabs/istio-envoy-grpc-metrics-winning-with-service-mesh-in-practice-d67a08acd8f7

在这个令人惊奇的时代，我们可以不需要编写一行代码，便可以很智能的集成应用程序，收集应用程序指标。

在这篇文章中，我将演示使用 helm 安装 Istio mtls 环境、必要的 yamls 配置以及安装 Istio 带来的其他收获。另外，在文章最后，我还会展示路由配置的一些例子。

假设你已经安装好 Kubernetes 和 helm，并且对他们都有一定的了解。本教程将以 AWS 作为我们的运行环境。请参考官方安装文档：

https://istio.io/docs/setup/kubernetes/helm-install/

以下是 Istio 的官方拓扑图：

通过我们的设置，所有的容器会连同一个 istio-proxy 一起创建并部署到 istio-injected 的命名空间中。应用程序将与 istio-proxy (envoy) 进行通信，然后后者将处理所有的链接、mtls 以及其他应用程序的负载均衡。

安装以及配置

开始步骤，下载并解压 istio-1.0.0 安装包

修改 istio 目录下的 values.yaml 文件，修改环境需要的设置

以下修改将使 istio ingressgateway 的 mtls、ingress（用于监控服务）和 ssl 端口（443）重定向到 80 端口，并支持插件到安装（grafana, servicegraph, jaeger and kiali）： 获取修改后到 values.yaml 文件，示例

修改完成后，安装所有的程序并查看 Istio 运行情况！

首先，如果使用 2.10.0 之前的 Helm 版本，可以通过 kubectl apply 安装 Istio 的自定义资源；如果不是这类版本，请跳过此步。

安装 Istio ( 请使用我们调整过的 values.yaml 文件 )

检查你的 istio-system 命名空间，并查看 pods 是否可以展示出来！同时为你的应用程序创建一个命名空间：

现在可以为它加上标签，让 Istio 知道在哪里注入 istio-proxies。

现在我们的环境已经运行起来，让我们思考一下应用程序是如何相互通信的。在网格中的服务通过 envoy 来处理双向通行和负载均衡以达到服务间相互通信。那些不在网格中的服务该如何处理呢？你可能想知道他们如何与我们的服务进行沟通，我们的服务如何与网格外部的服务进行通信。这就是我们配置入口的地方。下图将说明外部服务如何与网格内的应用进行联系的：

所有外部的流量将通过 Istio-ingressgateway 进入网格中，Istio-ingressgateway 会尝试查找网格内主机与路径匹配一致的虚拟服务。如果未查找到匹配的虚拟服务，则外部服务将访问不到网格内的应用程序。

提示：正是因为这样的虚拟服务，我们可以做到流量的管理！

对于网格中的服务需要访问外部的服务，例如：访问镜像中的存储应用，你还需要做虚拟服务的流量映射。

本教程中，我们可以使用下面的 yaml 文件（也可以指定 ips）访问网格中的所有主机：

我们需要确保 istio-ingressgateway 已经映射入 istio-apps 的命名空间中。首先，检查你的 istio-ingressgateway 服务，并指向由该服务创建的负载均衡器的域名。

使用下面的 yaml 配置映射你的域名到 istio-ingressgateway，教程中我们使用 *.yourdomain。在生产环境中需要一个个的映射你的主机（这步操作需要花费一些时间才能生效）：

现在可以准备测试我们的环境了。我已经使用 http(8080)/grpc(8333) 创建了一个应用程序，在测试环境调用第二个应用程序。同时创建了一个部署服务的文件来启动测试。请复制下面的 yaml 文件并应用到你的环境中：

现在，我们将创建我们的虚拟服务来映射到我们的应用程序，已便 istio-ingressgateway 可以将流量路由到我们的应用程序中（ 修改配置中的 application.yourdomain 修改为你的域名 ）

虚拟服务将主机映射到任何你想匹配的服务上，在示例中，第一条规则是匹配到服务 http 健康端点，如果匹配失败将跳转到 grpc 服务端口上。在重试的部分可以帮助我们知道网络是否有干扰或有不健康的 Pods。你可以添加更多你需要的匹配项，通过这些规则可以将任何形式的请求匹配到主机上：

你可以尝试一下方式访问 /health 端点：

你将接收到200，同时你的应用也会记录接受到的请求。 如果你接收到404，可能是你的虚拟服务没有将你的请求地址映射到你的服务上

请尝试如下方式：

你的应用程序会请求第二个应用程序，请检查应用程序二的日志记录。

Istio 也可以使用同样的规则映射 grpc 请求。复制应用程序仓库并使用同样的方式创建应用，修改 main.go 中的域名地址并进行尝试。

https://github.com/Stocco/istioapplications

网格的可视化度量

有很多方法来可视化网格中的内容，我将在本节中列举几种。

请注意，Istio 将收集所有需要的度量参数来绘制监控图形和对象，但是对于像 Kiali 和 Jaeger 这样的度量服务，你需要确保应用程序可以传播 Istio injected 的请求头，这样就可以将应用程序的请求历史连接起来。

检查应用程序处理健康功能的示例：https://github.com/Stocco/istioapplications/blob/a3c3275a63a0667f870d054ea5940284b8a100af/main.go#L72

Kiali

Kiali可以帮助我们了解实时发生的事情。将 kiali 端口暴露到本地，这样就可以查看应用程序：

点击链接并使用 admin(username)/admin(password) 登录：

你可以看到如下界面:

这样就成功了，Kiali 还有很多工具有待挖掘。

Jaeger

Jaeger 是一个功能强大的监控工具，可以用来监听请求到执行情况以及请求在每个部分中执行的时长。但是，你需要注意的是，如果你需要使用它更多的潜在功能，你需要适当的调整你的代码来传播 Istio injected 的头。如果你需要了解更多关于请求的信息，你需要使用一些工具（例如：opentracing）来获取应用程序内部功能调用的度量数据。

暴露 jaeger 端口和访问权限 http://localhost:16686

在左边的界面中有一些过滤条件，选择你需要的条件，你可以通过点击查找到的数据查看最新的跟踪路径。选择一条跟踪路径，你可以查看到应用程序中每一个请求的所消耗的准确时间。

如果在应用程序中安装了 opentracing 并在每个功能调用的地方都使用到了，则会有更好的体验。

更多的度量工具

现在有3个应用程序通过 values.yaml 已经安装好了，并使用 Istio 收集了需要度量的数据。尝试使用 grafana，prometheus和servicegraph 检查应用。

使用一下命令暴露应用程序：

智能路由

如果你可以管理应用程序的版本？Istio 可以为 virtualservice.yaml 提供微小的修改。让我们来调整我们的虚拟服务（ 修改 application.yourdomain 为你的应用程序名 ）

规则遵循优先顺序。现在可以使用前一章节中给的 curl 命令，并将头放到第一条规则中：

你可以从第二个应用程序中查看到日志，而不是在第一个程序！这是因为第一条规则匹配到了。

Grpc ssl 目标规则

如果你在工作中使用过 grpc，你知道将 ssl 应用到 grpc 调用时会存在一个问题。主要是因为你需要将服务服务器的证书放入到代码中才能使 ssl 管道生效。如何在基础设置中设置一些配置达到这样的调用目标呢？

尝试为你的域名创建服务条目和目标规则，并查看你的非 ssl 应用程序对外部 grpc 服务进行了加密的调用！

有很多的服务条目和目标规则选项，你可以将他们结合起来为应用程序创建更丰富的环境。你可以通过下面的地址查看更多的信息。

我们只是初出茅庐

祝贺你，你已经获得了第一个 Istio 环境应用程序。现在，可以尝试将我的 deployment.yaml 替换成你自己的应用程序并查看它在 Istio 中的运行情况。

使用 Istio 可以获得很多额外的好处，例如特殊的目标规则，自定义策略和自定义度量，但这是下一章的主题。

如果您对本教程有任何疑问、建议或反馈，请随时添加任何意见并与我联系！

社区见！

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