如果你正在使用容器，特別是Kubernetes，那么你應(yīng)該也聽(tīng)說(shuō)過(guò)Istio。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，Istio是Kubernetes的服務(wù)網(wǎng)格(service mesh)。所謂服務(wù)網(wǎng)格，它是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層，并且可以動(dòng)態(tài)管理服務(wù)流量，然后以安全的方式進(jìn)行管理。

如何充分使用Istio，這不是一篇博客文章能闡述清楚的。因此，在本文中我將介紹一些它的特性，更重要的是，你可以通過(guò)這篇文章，了解到一些方法來(lái)自動(dòng)化解決某些實(shí)際問(wèn)題。

Istio可以讓你使用一組自定義Kubernetes資源來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)流量，并且可以幫助你保護(hù)和加密服務(wù)之間以及集群內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)流量。它全面集成了Kubernetes API，這意味著可以使用與其他Kubernetes配置完全相同的方式來(lái)定義和管理Istio設(shè)置。

權(quán)衡利弊,再做選擇

如果要開(kāi)始使用Istio，首先應(yīng)該問(wèn)自己為什么。Istio提供了一些非常有價(jià)值的功能，如金絲雀發(fā)布等，但是如果不增加一些復(fù)雜性，就無(wú)法使用它們。你還需要投入一定的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)它。也就是說(shuō)，如果你的情況合適使用它，你可以(并且應(yīng)該)在自己的集群中謹(jǐn)慎且逐步地采用Istio的功能。

如果你要從頭開(kāi)始構(gòu)建新環(huán)境，并且經(jīng)過(guò)利弊權(quán)衡決定繼續(xù)使用Istio，那么一定要從一開(kāi)始就使用嚴(yán)格的相互TLS對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，并積極使用其強(qiáng)大的功能。具體操作請(qǐng)參考

為了使一切都有價(jià)值并且具有一定的性價(jià)比，我們需要在實(shí)際應(yīng)用程序的上下文中考慮Istio，但是如果沒(méi)有快速免責(zé)聲明的話，最好不要這樣做。如果你只需要管理少量服務(wù)(且位于單個(gè)集群內(nèi))，那么引入Istio的性價(jià)比相對(duì)而言沒(méi)有那么高。

本文中的代碼示例不一定能夠完全幫助你解決你的問(wèn)題，但是如果你需要所有的代碼以及如何使用它的詳細(xì)說(shuō)明都可以在GitLab上找到

接下來(lái)是你在Cloud Native旅程中可能遇到的兩個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，以及如何使用Istio來(lái)解決這些問(wèn)題。

問(wèn)題1：我不相信我的測(cè)試

如果測(cè)試范圍并沒(méi)有完全涵蓋你所更改的應(yīng)用程序，那么你可能會(huì)很快采取行動(dòng)進(jìn)行新一輪測(cè)試，但也有可能應(yīng)用程序無(wú)法正常運(yùn)行了。

在理想狀況下，我們都想要確保每個(gè)代碼經(jīng)過(guò)全面的測(cè)試，否則就不會(huì)將功能添加到應(yīng)用程序中。但是現(xiàn)實(shí)總歸是骨感的，我們常常被ddl追趕，可能還未編寫或者更新測(cè)試，功能就得上傳到項(xiàng)目中了。

解決方案：放慢速度

那么，如何確保我絕大多數(shù)用戶不受代碼中潛伏的任何錯(cuò)誤的影響，又如何進(jìn)行更改和部署新功能呢?答案是通過(guò)先將新版本部署到最少數(shù)量的用戶來(lái)最大程度地減少這些小問(wèn)題的輻射范圍。

如果更改能夠按照預(yù)期工作的話，你可以緩慢增加使用新版本的用戶百分比。如果各項(xiàng)指標(biāo)出現(xiàn)問(wèn)題，你可以輕松回滾你的更改，然后重試。

在沒(méi)有Istio的情況下可以在Kubernetes上運(yùn)行金絲雀部署嗎?當(dāng)然沒(méi)問(wèn)題，但是如果要自動(dòng)化這一過(guò)程，你需要完全將自己的精力放在web服務(wù)器代碼和自定義自動(dòng)化腳本方面。這樣的操作方式性價(jià)比并不高。

Istio有一些十分優(yōu)雅的流量分配解決方案，我們可以使用它們?cè)谇‘?dāng)?shù)臅r(shí)間為合適的版本提供適當(dāng)?shù)目蛻舳朔?wù)，并且我們只需調(diào)整其中的1個(gè)或2個(gè)參數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，你需要設(shè)置一個(gè)網(wǎng)關(guān)入口(Ingress gateway)、一個(gè)虛擬服務(wù)(virtual service)和一個(gè)destination rule。這將位于一般的部署和服務(wù)之上，并為你分配流量。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 
kind: Gateway 
metadata: 
name: http-gateway 
spec: 
selector: 
istio: ingressgateway 
servers: 
- port: 
  number: 80 
  name: http 
  protocol: HTTP 
hos 
ts: 
    - "*" 
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 
kind: VirtualService 
metadata: 
name: my-app 
spec: 
hosts: 
- "*" 
gateways: 
- http-gateway 
http: 
- match: 
- uri: 
    prefix: "/my-app" 
rewrite: 
  uri: "/" 
route: 
  - destination: 
      host: my-app 
      subset: v1 
      port: 
        number: 80 
    weight: 90 
  - destination: 
      host: my-app 
      subset: v2 
      port: 
        number: 80 
        weight: 10 
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 
kind: DestinationRule 
metadata: 
name: my-app 
spec: 
host: my-app 
subsets: 
- name: v1 
labels: 
  version: v1.0.0 
- name: v2 
labels: 
  version: v2.0.0  

從虛擬服務(wù)的權(quán)重字段中可以看到，Istio將根據(jù)指定的值在應(yīng)用程序的兩個(gè)版本之間分配流量。這些值的總和必須為100%，否則，API將拒絕應(yīng)用該定義。

然后，你(或者理想情況下，在“持續(xù)集成/連續(xù)交付”流水線中手動(dòng)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)步驟)將調(diào)整權(quán)重，以將新版本推廣給更多用戶，直到所有請(qǐng)求由新版本滿足為止，并且以前的版本可以停止維護(hù)。

通過(guò)使用Istio的故障注入功能來(lái)模擬網(wǎng)絡(luò)中斷和實(shí)際流量性能下降，還可以將Istio集成到您的集成測(cè)試策略中。

如果在生產(chǎn)中進(jìn)行測(cè)試的想法給你留下了心理陰影，那一定是你的做法有所欠缺。例如，嘗試在你的虛擬服務(wù)規(guī)范中添加以下代碼片段以添加一些混亂，然后再找一篇文章來(lái)看看怎么用Istio解決這樣的混亂。

spec: 
hosts: 
- my-app 
http: 
- fault: 
  delay: 
    fixedDelay: 7s 
    percent: 100 
route: 
- destination: 
    host: ratings 
    subset: v2 

問(wèn)題2：市場(chǎng)策略無(wú)法確定發(fā)布版本

通常，業(yè)務(wù)需要針對(duì)實(shí)際用戶測(cè)試應(yīng)用程序的多個(gè)版本。但是有時(shí)實(shí)在無(wú)法搞清楚是哪種營(yíng)銷策略可以帶來(lái)最佳轉(zhuǎn)化率，或者哪種設(shè)計(jì)選擇可以帶來(lái)最佳的客戶留存率。

使用Kubernetes，你可以將流量分為兩個(gè)版本，但是要想從練習(xí)中獲得任何有價(jià)值的見(jiàn)解，則再次需要一大堆自定義代碼來(lái)獲取相關(guān)信息，并以非技術(shù)同事可以理解的方式對(duì)其進(jìn)行處理。

解決方案：使用Istio進(jìn)行A/B測(cè)試

Istio的流量分配規(guī)則可以再次解決這一問(wèn)題，它與Prometheus和Grafana的緊密集成可以幫助你獲取直觀的A/B測(cè)試的結(jié)果。一般而言，根據(jù)傳入數(shù)據(jù)包內(nèi)容的某些部分，幾乎有無(wú)數(shù)種方法來(lái)決定哪些用戶可以獲取你的應(yīng)用程序的版本。

在這一示例中，我們將使用User-Agent字段為不同的瀏覽器提供不同的版本。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 
kind: VirtualService 
metadata: 
name: my-app 
spec: 
hosts: 
- "*" 
gateways: 
- http-gateway 
http: 
- match: 
- headers: 
    user-agent: 
      regex: ".*Chrome.*" 
  uri: 
    prefix: "/my-app" 
rewrite: 
  uri: "/" 
route: 
  - destination: 
      host: my-app 
      subset: v1 
      port: 
        number: 80 
- match: 
- headers: 
    user-agent: 
      regex: ".*Mozilla.*" 
  uri: 
    prefix: "/my-app" 
rewrite: 
  uri: "/" 
route: 
  - destination: 
      host: my-app 
      subset: v2 
      port: 
        number: 80 

從上面的代碼中可以看到，使用Firefox的用戶將獲得應(yīng)用程序的版本1，而Chrome用戶將獲得版本2。如果瀏覽器的“User-Agent”字段不包含“mozilla”或“chrome”，則他們都將不會(huì)獲得任一版本。

要為其他客戶提供服務(wù)，您需要添加一條默認(rèn)路由，我將作為練習(xí)留給你。(嘿嘿)

如果你不想安裝其他瀏覽器，只是想嘗試一下，則可以使用帶有頭部標(biāo)志的curl偽裝成所需的任何瀏覽器，例如：

curl /my-app -H "User-Agent: Chrome" 

通過(guò)更改user-agent的值，你可以從命令行測(cè)試所有不同的路由。

總 結(jié)

以上兩種情況大概能讓你體驗(yàn)到Istio強(qiáng)大功能的冰山一角。正如上文所說(shuō)，如果沒(méi)有Istio，你依然可以進(jìn)行金絲雀部署和A/B測(cè)試，只是你必須自己實(shí)現(xiàn)流量分配。但這大大增加了開(kāi)發(fā)部署的復(fù)雜性，實(shí)屬性價(jià)比低之選。

我希望這篇文章可以讓你對(duì)Istio的實(shí)際應(yīng)用有很好的理解，并且十分期待你自己嘗試一下。如果你想了解更多關(guān)于Istio的信息，可以訪問(wèn)它們的官網(wǎng)，上面有許多有用的資料

值得一提的是，Rancher 2.3 Preview2版本上開(kāi)始支持Istio，用戶可以直接在UI界面中啟動(dòng)Istio并且可以為每個(gè)命名空間注入自動(dòng)sidecar。此外，Rancher簡(jiǎn)化Istio的安裝和配置，內(nèi)置了一個(gè)支持Kiali的儀表盤，用于流量和遙測(cè)的可視化，然后用Jaeger進(jìn)行追蹤，甚至還有自己的Prometheus和Grafana(與用于高級(jí)監(jiān)控的實(shí)例不同)。這一切讓部署和管理Istio變得簡(jiǎn)單而快速。

有關(guān)發(fā)行說(shuō)明和安裝步驟，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)GitHub。