阿里云容器服务基于Istio实现多Kubernetes集群上的应用服务混合编排

概述

Istio 的一个重要目标是支持混合型环境，例如可以将服务运行在阿里云容器服务、本地Kubernetes 集群，或是其他公有云的服务上。Istio 能够为整体服务平台提供一个统一的视图，管理这些环境之间的连接并确保安全性。Istio多集群支持的架构，允许将多个 Kubernetes 集群加入一个单独的 mesh 中，并启用跨集群的服务发现功能。按照官方介绍，它还将支持全球化的集群级别的负载均衡，并通过 Gateway 对等互联提供对非扁平网络的支持。

在上一篇阿里云容器服务基于Istio实现Kubernetes与ECS上的应用服务混合编排中介绍阿里云Kubernetes容器服务提供的Istio Mesh Expansion整合能力。

本文通过一个官方示例来重点介绍在阿里云容器服务上如何基于Istio实现多Kubernetes集群上的应用服务混合编排。你可以看到在 一个 Kubernetes 集群上安装 Istio 控制平面，然后Istio连接了2个 Kubernetes 集群之后，就会生成一个跨越多个 Kubernetes 集群的网格网络。

准备Kubernetes集群

阿里云容器服务Kubernetes 1.10.4目前已经上线，可以通过容器服务管理控制台非常方便地快速创建 Kubernetes 集群。具体过程可以参考创建Kubernetes集群。

确保安装配置kubectl 能够连接上Kubernetes 集群，并满足以下网络要求：

• 各集群的 Pod CIDR 范围和 Service CIDR 范围必须是唯一的，不允许相互重叠。
• 每个集群中的所有的 Pod CIDR 需要能够互相路由。
• 所有的 Kubernetes 控制平面 API Server 互相可路由。

本示例中涉及到的文件可以从 这里 获取到。

安装Istio控制平面

接着，就像前面系列文章中介绍的步骤，通过应用目录简便部署Istio。点击左侧的应用目录，在右侧选中ack-istio，在打开的页面中选择命名空间 istio-system，并点击参数, 可以通过修改参数配置进行定制化安装：

......
   istio-ilbgateway:
      enabled: true
......

注意#1：说明文档提供了安装和卸载的一些重要信息，特别是常见的CRD（custom resource definition）版本问题。

注意#2：在使用阿里云Kubernetes容器服务Istio 1.0的过程中，如果遇到类似CRD版本问题，请参考我们提供的 阿里云Kubernetes容器服务Istio实践之常见问题分析 。 我们会持续更新遇到的问题及其解决方法。

安装 Istio 远程组件

通过以下脚本可以获取到控制平面的连接信息：

export PILOT_POD_IP=$(kubectl -n istio-system get pod -l istio=pilot -o jsonpath='{.items[0].status.podIP}')
export POLICY_POD_IP=$(kubectl -n istio-system get pod -l istio=mixer -o jsonpath='{.items[0].status.podIP}')
export STATSD_POD_IP=$(kubectl -n istio-system get pod -l istio=statsd-prom-bridge -o jsonpath='{.items[0].status.podIP}')
export TELEMETRY_POD_IP=$(kubectl -n istio-system get pod -l istio-mixer-type=telemetry -o jsonpath='{.items[0].status.podIP}')
export ZIPKIN_POD_IP=$(kubectl -n istio-system get pod -l app=jaeger -o jsonpath='{.items[0].status.podIP}')
echo "remotePilotAddress: $PILOT_POD_IP"
echo "remotePolicyAddress: $POLICY_POD_IP"
echo "remoteStatsdPromBridge: $STATSD_POD_IP"
echo "remoteTelemetryAddress: $TELEMETRY_POD_IP"
echo "remoteZipkinAddress: $ZIPKIN_POD_IP"

点击左侧的应用目录，在右侧选中ack-istio-remote，在打开的页面中选择命名空间 istio-system，并点击参数, 将这些信息填充到参数配置中进行定制化安装：

  .....
  envoyStatsd:
    enabled: false
    host: "$remoteStatsdPromBridge"

# Remote Istio endpoints. Can be hostnames or IP addresses
# The Pilot address is required. The others are optional.
remotePilotAddress: "$remotePilotAddress"
remotePolicyAddress: "$remotePolicyAddress"
remoteTelemetryAddress: "$remoteTelemetryAddress"
remoteZipkinAddress: "$remoteZipkinAddress"

安装示例到集群Istio-control-plane

首先通过如下命令行或者控制台创建命名空间 bookinfo, 并部署我们修改之后的应用。在这个修改后的版本中去掉了details组件，并定义了ingressgateway 。

本示例中涉及到的文件可以从 这里 获取到。

kubectl create ns bookinfo

kubectl label namespace bookinfo istio-injection=enabled
kubectl apply -n bookinfo -f ./bookinfo/bookinfo-without-details.yaml
kubectl apply -n bookinfo -f ./bookinfo/bookinfo-gateway.yaml

基于官方示例修改的部署，其中除了details组件运行在安装Istio本地控制平面的Kubernetes集群Istio-control-plane中，而details组件运行在另外一个Kubernetes集群Istio-remote-1中：

正常运行之后，通过ingressgateway暴露的地址访问/productpage页面，效果应该如下所示，details部分应该不能正常显示（因为此时details组件还没有安装到集群Istio-remote-1并加入到同一网格中）：

远程集群配置

Istio 控制平面需要访问网格中的所有集群，来完成服务发现的目的。下面描述了如何在远程集群中创建一个 Service account，并赋予它必要的 RBAC 权限；后面还会使用这个 Service account 的凭据为远程集群生成一个 kubeconfig 文件，这样就可以访问远程集群了。

下面的过程应该在每一个要加入到服务网格中的集群上执行。这个过程需要对应集群的管理员用户来完成。运行命令 generate-kubeconfig.sh，参数为描述所在集群的唯一标示：

 ./generate-kubeconfig.sh myremote1

完成这些步骤之后，就在当前目录中创建了远程集群的 kubeconfig 文件。集群的文件名和原始的 kubeconfig 集群名称一致。

控制平面集群配置

在运行 Istio 控制平面的集群上为每个远程集群创建一个 Secret：

 ./create-secret.sh myremote1

安装示例到集群Istio-remote-1

同样的步骤，安装示例中 details 部分到集群Istio-remote-1，YAML文件可以从 这里 获取到。

 kubectl apply -n bookinfo -f ./bookinfo/bookinfo-details.yaml

之后，details 服务将会被注册到控制平面中，可以查看 {pilot-ipAddress}:8080/v1/registration 返回结果是否包含 details服务：

再次访问/productpage页面，效果应该如下所示，details部分应该可以正常显示：

总结

本文通过一个官方示例来重点介绍在阿里云容器服务上如何基于Istio实现多Kubernetes集群上的应用服务混合编排。你可以看到在 一个 Kubernetes 集群上安装 Istio 控制平面，然后Istio连接了2个 Kubernetes 集群之后，就会生成一个跨越多个 Kubernetes 集群的网格网络。

欢迎大家使用阿里云上的容器服务，快速搭建微服务的开放治理平台Istio，比较简单地集成到自己项目的微服务开发中。