一、前言

Istio是Google/IBM/Lyft聯合開發的開源專案，2017年5月釋出第一個release 0.1.0，Service Mesh微服務新秀，採用sidecar的實現方式，有著高效能、極低的資源開銷、無程式碼入侵等優秀特性，扛起微服務大旗，並與當下火熱的k8s Paas容器雲平臺深度整合。官方描述為:

An open platform to connect, manage, and secure microservices

Istio提供一種簡單的方式來建立已部署的服務的網路，具備負載均衡，服務到服務認證，監控等等功能，與k8s深度整合。
各元件工作圖：

控制層面元件：
1.Pilot：負責將排程的配置下發到各svc endpoint後pod中注入的Envoys
2.Mixer：負責流量策略等統一排程
3.Citadel：負責安全策略，如TLS證書頒發

資料層面元件：
Envroys：將envroys proxy容器，以sidecar的方式注入到svc後端的pod中，與控制層面元件互動。一圖助你理解sidecar工作方式（即：邊三輪~）：

二、部署安裝

1.部署前準備
這裡使用較新的istio 0.7版本（目前最新為0.8），要求k8s版本1.9以上，同時對k8s有以下要求

# k8s 1.9 版本以後才能使用
# 檢視是否支援
kubectl api-versions | grep admissionregistration

# 除了要滿足以上條件外還需要檢查kube-apiserver啟動的引數
# k8s 1.9 版本要確保 --admission-control 裡有 MutatingAdmissionWebhook,ValidatingAdmissionWebhook
 

# k8s 1.9 之後的版本要確保 --enable-admission-plugins 裡有MutatingAdmissionWebhook,ValidatingAdmissionWebhook
# kubeadm預設安裝的k8s 1.9版本，kube-apiserver啟動引數 --admission-control 裡沒有 MutatingAdmissionWebhook,ValidatingAdmissionWebhook
#需要修改vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml,給--admission-control 新增兩個引數 MutatingAdmissionWebhook,ValidatingAdmissionWebhook
 

#新增完成儲存退出後重啟kubelet服務

2.安裝istio

wget https://github.com/istio/istio/releases/download/0.7.1/istio-0.7.1-linux.tar.gz
tar xf istio-0.7.1-linux.tar.gz

# 安裝配置環境變數
mv istio-0.7.1 /usr/local/
ln -sv /usr/local/istio-0.7.1 /usr/local/istio
echo 'export PATH=/usr/local/istio/bin:$PATH' > /etc/profile.d/istio.sh
source /etc/profile.d/istio.sh
istioctl version

# 如果環境不是雲環境，不支援LoadBalancer
# 在公司生產環境中ingress-controller使用的是traefik，因此我這裡是以ClusterIP的方式部署的istio-ingress service
# 若沒有其他的ingress，可以直接使用istio-ingress，修改 Istio-ingress service type使用 NodePort
# 大概在1548-1590行左右
cd /usr/local/istio
cp install/kubernetes/istio.yaml install/kubernetes/istio.yaml.ori
vim install/kubernetes/istio.yaml

...

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: istio-ingress
  namespace: istio-system
  labels:
    istio: ingress
spec:
  # type: LoadBlance
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
#   nodePort: 32000
    name: http
  - port: 443
    name: https
  selector:
    istio: ingress


...

# 安裝不使用認證（不使用tls）
kubectl apply -f install/kubernetes/istio.yaml

3.啟用自動注入sidecar

#注意上方講的鉤子一定給kube-apiserver要配置上
# 生成所需要的證書
./install/kubernetes/webhook-create-signed-cert.sh \
    --service istio-sidecar-injector \
    --namespace istio-system \
    --secret sidecar-injector-certs

# 建立配置configmap
kubectl apply -f install/kubernetes/istio-sidecar-injector-configmap-release.yaml

# 生成相關yaml
cat install/kubernetes/istio-sidecar-injector.yaml | \
     ./install/kubernetes/webhook-patch-ca-bundle.sh > \
     install/kubernetes/istio-sidecar-injector-with-ca-bundle.yaml

# 安裝webhook
kubectl apply -f install/kubernetes/istio-sidecar-injector-with-ca-bundle.yaml

# 檢視
kubectl -n istio-system get deployment -listio=sidecar-injector
kubectl get namespace -L istio-injection

# 開啟注入前，建立測試用例
kubectl apply -f samples/sleep/sleep.yaml 
kubectl get deployment -o wide
kubectl get pod


# 設定 default namespace 開啟自動注入
kubectl label namespace default istio-injection=enabled
kubectl get namespace -L istio-injection

# 刪除建立的pod，等待重建
kubectl delete pod $(kubectl get pod | grep sleep | cut -d ' ' -f 1)

# 檢視重建後的pod
# 檢視描述，看看建立pod過程中是否有istio-proxy容器（即sidecar）
kubectl get pod
kubectl describe pod $(kubectl get pod | grep sleep | cut -d ' ' -f 1)

# 清理
kubectl delete -f samples/sleep/sleep.yaml 

# 關閉default名稱空間自動注入
kubectl label namespace default istio-injection-

# 關閉部分pod的自動注入功能
...
  template:
    metadata:
      annotations:
        sidecar.istio.io/inject: "false"
...

若不開啟針對名稱空間的自動注入，只想對部分部署使用自動注入，可以使用：

#不開啟自動注入部署應用需要使用如下方式的命令，即給原有的部署yaml檔案內容器部分新增一個istio-proxy容器
kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f samples/bookinfo/kube/bookinfo.yaml)

4.訪問測試

GATEWAY_URL=$(kubectl get po -l istio=ingress -n istio-system -o 'jsonpath={.items[0].status.hostIP}'):$(kubectl get svc istio-ingress -n istio-system -o 'jsonpath={.spec.ports[0].nodePort}')

curl -o /dev/null -s -w "%{http_code}\n" http://${GATEWAY_URL}/productpage

5.清理：
k8s建立和清理部署應用非常簡單，建立使用apply/create，清理使用delete，檔案指向部署yaml即可。

# 清理官方用例
samples/bookinfo/kube/cleanup.sh

# 清理istio
kubectl delete -f install/kubernetes/istio.yaml
# kubectl delete -f install/kubernetes/istio-auth.yaml