2，部署 Istio

在本章中，将会介绍如何在 Kubernetes 中使用 Helm 部署 Istio。

Istio 的安装方式主要有两类，第一类是基于 Kubernetes 原生集群或虚拟机的安装。另一种是基于 Azure、KubeSphere 等公私有云或 Kubernetes 管理平台上的安装。而在本章中介绍的是基于 Kubernetes 的 Helm 安装。

Istio 官网关于这两类部署方式还有很多小细节，读者可根据实际需要从官方中获取部署资料。

https://istio.io/latest/zh/docs/setup/platform-setup/

https://istio.io/latest/zh/docs/setup/install/

安装 Helm

首先添加 Helm 官方仓库地址到 apt 源中。

curl https://baltocdn.com/helm/signing.asc | sudo apt-key add -  
echo "deb https://baltocdn.com/helm/stable/debian/ all main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/helm-stable-debian.list

然后更新包索引。

apt-get update

通过 apt 命令安装 Helm。

apt-get install helm

验证是否安装完成。

helm version

image-20230507152206386

部署 istio-base

Google 对 istio-base 的描述信息太少了，只得请教一下 ChatGPT 哥。

image-20230523084951637

也就是说，只有先安装 istio-base，才能接着安装其它 Istio 组件。

在本文教程中，安装的 Istio 与官方使用 istiocli 部署的方式不同，本教程中是逐渐安装需要的组件，不会一次性安装完成所有组件。这样便于读者逐步了解不同的 Istio 组件的作用，了解其安装方式。

在 Helm 中 添加 Istio 的仓库。

helm repo add istio https://istio-release.storage.googleapis.com/charts
helm repo update

接着提前为 Istio 组件创建命名空间 istio-system。

kubectl create namespace istio-system

接下来将使用 Helm 将 Istio 组件安装到 istio-system 命名空间中。

首先安装 Istio CRD：

helm install istio-base istio/base -n istio-system

root@k8smain:~# helm install istio-base istio/base -n istio-system
NAME: istio-base
LAST DEPLOYED: Tue May  2 07:19:15 2023
NAMESPACE: istio-system
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
NOTES:
Istio base successfully installed!

To learn more about the release, try:
  $ helm status istio-base
  $ helm get all istio-base

使用 helm ls 命令验证 Istio CRD 的安装情况：

root@k8smain:~# helm ls -n istio-system
NAME          NAMESPACE       REVISION    UPDATED                                    STATUS      CHART          APP VERSION
istio-base    istio-system    1           2023-05-02 07:19:15.792125237 +0000 UTC    deployed    base-1.17.2    1.17.2

如果 STATUS 的内容是 deployed ，说明已经正常，接下来我们进行下一步操作。

部署 istiod

Istiod（ Istio Discovery） 是 Istio 服务网格的核心组件，负责控制平面功能。

istiod 具备了五大功能：

  • 配置管理：负责分发和同步 Istio 配置到数据平面（Envoy 代理）。

  • 服务发现：基于 Kubernetes 的 Service 和 Endpoint 信息生成服务发现数据，这些数据用于 Envoy Proxy 的负载均衡。

  • 证书管理：为 Envoy Proxy 提供证书签发，以支持双向 TLS 身份验证。

  • 验证和转换：验证 Istio 配置资源的正确性，并将它们转换为 Envoy Proxy 可以理解的格式。

  • Envoy 代理注入：负责将 Envoy Proxy 注入到服务 Pod 中，以便进行流量拦截和路由。

简单看一下就好了，不用记。

新版本的 Istiod 将旧版本中零散的组件如 Mixer、Pilot、Citadel、Galley 等合并起来了，所以在网上看书查找资料的时候，要注意规避过旧的内容。

在 Helm 中添加 Istiod 仓库。

helm install istiod istio/istiod -n istio-system --wait

image-20230507153558751

验证 Istiod 的安装情况：

root@k8smain:~# helm ls -n istio-system
NAME          NAMESPACE       REVISION    UPDATED                                    STATUS      CHART            APP VERSION
istio-base    istio-system    1           2023-05-02 07:19:15.792125237 +0000 UTC    deployed    base-1.17.2      1.17.2     
istiod        istio-system    1           2023-05-02 07:21:07.791242626 +0000 UTC    failed      istiod-1.17.2    1.17.2

检查 istiod 服务是否安装成功，其 Pod 是否正在运行:

root@k8smain:~# kubectl get deployments -n istio-system -o wide
NAME     READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES                         SELECTOR
istiod   1/1     1            1           10m   discovery    docker.io/istio/pilot:1.16.1   istio=pilot

部署 istio-ingressgateway

istio-ingressgateway （Istio Ingress Gateway ）类似 Kubernetes 的 Ingress ，是 Istio 控制外部流量进入 Kubernetes 的入口组件，istio-ingressgateway 作为一个入口点，允许从服务网格外部访问服务网格内部的服务，起到了类似 nginx、apisix 等入口网关的作用。

Istio Ingress Gateway 的主要包括以下作用：

  • 接收集群外部的流量，并根据 Istio 的配置将请求路由到适当的内部服务（起到网关的作用）。

  • 提供负载均衡和流量控制功能，包括请求路由、重试、超时、熔断等（流量治理）。

  • 支持 TLS 配置，以便在流量进入服务网格之前进行加密（给域名配置证书）。

  • 支持双向 TLS 身份验证，以提高服务网格的安全性（服务间通讯）。
  • 提供 Metrics、Tracing 和 Logging 收集，以便更好地观察和监控流量（需要自己安装对应的组件）。

随便看看就好，不用记这些。

安装 istio-ingressgateway。

helm install istio-ingressgateway istio/gateway -n istio-system

image-20230503121734717

实际上 istio-ingressgateway 是作为一个 Kubernetes Service 对外提供访问服务。

image-20230507154929369

由于 Istio-ingressgateway 默认使用的是 LoadBalancer ，需要公有云平台支撑，不然会一直处于 <pending>，因此我们需要修改 Service ，将 istio-ingressway 的网络类型从 LoadBalancer 改成 NodePort，以便直接通过服务器的 IP 访问。

   kubectl edit svc istio-ingressgateway -n istio-system

找到 type: LoadBalancer ，修改为 type: NodePort。

1683087604976

因为 LoadBalancer 包含了 NodePort，其实不修改也行。

istio-ingressgateway 本身包含 Kubernetes Service 、Pod，通过暴露节点端口，外部可以通过节点端口将流量打入 istio-ingressgateway 的 Pod。

image-20230523091815336

流量经过 Istio 分析后，流量通过负载均衡转发到其中一个 Pod。

image-20230528090617137

流量进入 Istio 之后，不需要将流量转发到 Service，但是依然需要依赖 Service。 Istio 会从 Service 中获取到所有的 Pod，然后 Istio 直接将流量转发到 Pod，实现熔断、故障处理等一系列任务。

经过以上步骤，我们已经安装和了解 istio-base、istiod、istio-ingressgateway 三个 Istio 基础组件，在后面的章节中，我们将开始真正实践使用 Istio ，去解决微服务中的一些问题。

清除

如果有一天不需要 Istio 了，你可以通过当前命令清空部署的 Istio 应用。

helm delete istio-ingressgateway -n istio-system
helm delete istiod -n istio-system
helm delete istio-base -n istio-system

kubectl delete namespace istio-system
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