Kubernetes容器应用基于Istio的灰度发布实践 张超盟 @ Huawei Cloud BU 2018.08.25 Service Mesh Meetup #3 深圳站 Agenda • Istio & Kubernetes • Istio & Kubernetes上的灰度发布 An open platform to connect, manage, and secure microservices 通信基础 服务发现 负载均衡 熔断容错 动态路由 … for (封装++) { 应用侵入--； 治理位置--； } 微服务角度看Istio: 服务网格 服务网格控制面 从基础设施(Kubernetes)看Istio: 服务访问 Node svca svcc svcb.ns svcc.ns svcb svcd svce svce.ns svcd.ns svcd.ns Kube-proxy Backend Pod2 Labels:app=svcb Port:9379 svca 基础设施(Kubernetes)看Istio: 能力增强 服务部署运 维 服务治理 • 调用链追踪 • 动态路由 • 熔断限流 • 负载均衡 • 服务发现 • 扩缩容 • 运维 • 部署 Kubernetes Istio Istio治理的不只是微服务，只要有访问的服务，都可以被治理。 Istio关键能力

1 Kubernetes容器应用基于Istio的灰度发布实践 张超盟 @ Huawei Cloud BU 2018.08.25 Service Mesh Meetup #3 深圳站2 Agenda • Istio & Kubernetes • Istio & Kubernetes上的灰度发布3 An open platform to connect, manage, and secure 通信基础 服务发现 负载均衡 熔断容错 动态路由 … for (封装++) { 应用侵入--； 治理位置--； }6 微服务角度看Istio: 服务网格 服务网格控制面7 从基础设施(Kubernetes)看Istio: 服务访问 Node svca svcc svcb.n s svcc.ns svcb svcd svce svce.n s svcd.n s svcd.n Backend Pod2 Labels:app=svcb Port:9379 svca8 基础设施(Kubernetes)看Istio: 能力增强 服务部署运 维 服务治理 • 调用链追踪 • 动态路由 • 熔断限流 • 负载均衡 • 服务发现 • 扩缩容 • 运维 • 部署 Kubernetes Istio9 Istio治理的不只是微服务，只要有访问的服务，都可以被治理。10 Istio关键能力

Optimal Canary Deployments using Istio and how it scores over Spring Cloud and Kubernetes Presented by Archna Gupta What is a Canary Release or Deployment? • A canary deployment, or canary release Canary Releases Using Kubernetes Deployment POD POD POD POD S E R V I C E (Load balancer) www.my-application.com External Traffic 75% 25% Deployment Canary Releases Using Kubernetes Deployment POD Using Kubernetes Deployment POD S E R V I C E (Load balancer) www.my-application.com External Traffic POD POD 0% 100% Deployment Deployment Deployment Canary Releases Using Kubernetes – Across

ServiceMesher 社区 • Istio贡献者们关于我自己 • HPE（前惠普）软件分析师 • 从业第二十个年头，中老年乙方技术人员 • Istio、Kubernetes项目成员 • Istio.io全球贡献第二 • Kubernetes权威指南系列作者之一 • 自动化、马拉松爱好者今天要讲的东西 • Istio 不能做什么 • Istio 能做什么 • 现阶段 Istio 有什么问题 • 策略 • 安全试用服务范围 • 不要 All in！ • 稳定——性能和业务！ • 什么服务不怕死？ • 什么服务可以慢？ • 集群规模别太大。 • 能切换/回滚。 • 有完善的性能、功能测试方案。禁则 �������� ����� ����制定目标 • 集群环境申请：版本、开关、资源等。 • 功能性需求：本次试用中Istio需要提供的功能，再次强调：No Freestyle • 非功 非功能需求：并发、成功率、响应时间等服务质量参数。 • 故障处理需求：故障预案。 • 影响范围分析。 • 选定测试版本：研读开放Issue以及Release Notes。测试方案部署 • Istio部署 • 复查集群环境 • 调整资源参数 • 调整亲和性参数 • 调整HPA • 日志输出和调试开关复查 • Istio功能裁剪 • 备用业务部署 • 试用服务部署 • 服务YAML复查 • 缺省路由设置 • 根据功能需求，编写和部署

Copyright © 2021 Cloud To Go 为什么我们需要服务网格 - 业务上k8s带来的问题 Ø 集群内的情况不可见 Ø 环境不统一，很难复现问题 Ø 集群中的网络限制 Ø ... Ø 学习k8s成高 Ø 测试方法发生了改变 Ø 有些问题只能在集群内出 现，难以测试 Ø ... 测试难 运维难 Ø 学习k8s成高 Ø 缺少好用的工具 Ø ... 排错难 Copyright © 2021 Cloud To Go 为什么我们需要服务网格 - 微服务+k8s Kubernetes上 应用的网络问题 困扰开发、测试、运维最突出的问题: Copyright © 2021 Cloud To Go 为什么我们需要服务网格 - 服务网格带来了什么 服务网格是一个云原生的网络基础设施，它把微服务调度中有关网络的公共能力下沉，在无任何代码侵入的 情 Copyright © 2021 Cloud To Go 应用场景 - 异地容灾 通过智能路由实现异地容灾 在SolarMesh中，只需要声明哪些 集群是属于同一个mesh，借助istio 的智能路由能力，同名service将会 获得多集群容灾的能力 流量将会按照策略智能分配到正常 的工作负载上 Copyright © 2021 Cloud To Go SolarMesh的架构设计

Layer Service 1 Istio 流量管理 – 概览 • 控制面下发流量规则： Pilot • 数据面标准协议：xDS • 集群内Pod流量出入： Sidecar Proxy • 集群外部流量入口：Ingress Gateway • 集群外部流量出口：Egress Gateway（可选,在一个集中点对外部访问进行控制） • Service discovery • Load balancing 外部流量出口 外部流量入口 Pilot 2 Istio 流量管理 – 控制面 两类数据： q 服务数据（Mesh 中有哪些服务？缺省路由） v Service Registry § Kubernetes：原生支持 § Consul、Eureka 等其他服务注册表：MCP over xDS （https://github.com/istio-ecosystem/consul-mcp） v 通过CRD定义的服务数据 可以绑定到端口上直接对外服务，也可以不绑 定到端口上，而是接收其他 listener 转发的请求。 • Cluster：集群是指 Envoy 连接的一组上游主机，集群中的主机是对等的，对外提供相 同的服务，组成了一个可以提供负载均衡和高可用的服务集群。Envoy 通过负载均衡 策略决定将请求路由到哪个集群成员。 xDS 协议的主要概念： • Listener Discovery Service (LDS) : 监听器发现服务。

Istio1.5 之后合并了 Galley、Citadel、Sidecar-Inject 和 Pilot 成为 Istiod。 功能 • 根据不同的平台（Kubernetes、Console） 获取一些资源（Kubernetes 中使用 Informer 机制获取 Node、Endpoint、 Service、Pod 变化） • 根据用户的配置（CR、MCP 推送，文件） 触发推送流程 • 数据面改造 • 控制面适配20/23 数据面改造21/23 控制面适配 通过一个独立的进程（Adapter） • 对接注册中心 • 对接配置中心 • 连接多个集群 • 根据服务的信息结合配置信息下发对应的集群的资源22/23 多点Service Mesh改造架构图23/23 Demo 演示 说明 • 由于没有真正的注册，所以使用手动添加 ServiceEntry 的方式代替

UpdateMeshFeature -- ServiceMeshId=xxxxxx --WebAssemblyFilterEnabled=true ○ 部署一个DaemonSet(asmwasm-controller)到K8s集群中 ○ asmwasm-controller监听一个configmap, 该configmap存放要拉取的wasm filter 的地址, 例如： acree-1-registry.cn-hangzhou json --type=kubernetes.io/dockerconfigjson 16 ��������� ������������� ASMFilter Deployment 资源对象 Controller (Watch & Reconcile) Istio EnvoyFilter CR wasm filter二进 制文件 服务网格ASM Pod K8s集群 Proxy Service

品需要对接客户，提供视频广告投放优化界面，类似于 Web ERP，是一个典型 的三层架构。 微服务之痛 • 两年来，我们将若干复杂的Rails单体应用拆分、迁移到微服务架构， 逻辑用Golang重写，引入了Kubernetes。随着模块越来越多，复杂 的通信带来矛盾日渐突出：流量管理、监控… 最初的尝试：Gateway • 如右图，最初我们尝试用一个自研的 简单Gateway来提供统一的认证、授 权、限流、监控，但问题很快凸显出 应控制在k级别，达到 10k 量级后响应可能会出现超 时导致配置读写状态异常，进而影响整个系统稳定性 实践总结 • Istio配置管理有局限性： • Endpoint的配置管理有防抖动处理，即使集群中的部署变化再快， 也不会阻塞Istio • Istio其他配置管理没有防抖动处理（ VirtualService/DestinationRule等），如果用程序自动化注入这些 配置要注意在客户端实现限流

Pilot-agent进程本身创建UDS接收Envoy连接，用于证书更新下发。并且与istiod建立证书更新通道。 • Envoy 通过pilot-agent转发机制与istiod建立长连接，通过xDS协议接收系统下发的监听器、路由、集群节点等更新信息。 • 3. 数据面通信 • 客户端请求进入容器网络，并被iptables规则拦截，经过DNAT后进入Envoy virtualOutbound监听器 • virtualOutb /envoy.service.secret.v3.SecretDiscoveryService/StreamSecrets 监听端口，连接入口 L4过滤，请求入口 L7过滤 路由策略 上游集群 目标主机策略，请求出口 Copyright © Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 10 Envoy常用部署方式 Page 13 Envoy网络及线程模型-集群信息更新 • 1. Envoy需要在运行中支持添加集群并监控每个集群内目标主机列表变化 • 2. 监控到目标主机健康状态变化时，需要通知到工作线程内主机可用状态。 • 3. 当收到节点变化EDS消息时，需要通知到工作线程内新上线、下线主机。 • 4. Envoy使用前面提到的TLS方式实现集群状态更新，集群管理器保存一个TLS slot ，类型为