Поредица от публикации в Istio Service Mesh

Започваме поредица от публикации, демонстриращи някои от многото функции на Istio Service Mesh в комбинация с Red Hat OpenShift и Kubernetes.

Част първа днес:

• Нека обясним концепцията на контейнерите с кошове на Kubernetes и формулираме лайтмотива на тази поредица от публикации: "не е нужно да променяте нищо във вашия код".
• Нека си представим фундаменталното нещо на Istio - правилата за маршрутизиране. Всички останали функции на Istio са изградени върху тях, тъй като именно правилата ви позволяват да насочвате трафик към микроуслуги, използвайки YAML файлове, външни за кода на услугата. Ние също така разглеждаме схемата за разполагане на Canary Deployment. Новогодишен бонус - 10 интерактивни Istio урока

Част втора, която ще излезе скоро, ще ви каже:

• Как Istio прилага Pool Ejection във връзка с Circuit Breaker и демонстрира как Istio ви позволява да премахнете неактивен или лошо работещ под от балансовата схема.
• Ще разгледаме и темата за прекъсвача на веригата от първата публикация за това как Istio може да се използва тук. Ще покажем как да маршрутизираме трафик и да обработваме мрежови грешки без ни най-малка промяна в кода на услугата, като използваме YAML конфигурационни файлове и терминални команди.

трета част:

• История за проследяване и наблюдение, която вече е вградена или лесно добавена към Istio. Ще ви покажем как да използвате инструменти като Prometheus, Jaeger и Grafana във връзка с мащабирането на OpenShift, за да управлявате без усилие вашата архитектура на микросервизи.
• Преминаваме от наблюдение и обработка на грешки към умишленото им въвеждане в системата. С други думи, научаваме се да правим инжектиране на грешки, без да променяме изходния код, което е много важно от гледна точка на тестването - защото ако промените самия код за това, тогава има риск от въвеждане на допълнителни грешки.

И накрая, в последната публикация на Istio Service Mesh:

• Да отидем на Тъмната страна. По-точно, ще се научим да използваме схемата Dark Launch, когато кодът се внедрява и тества директно върху производствени данни, но по никакъв начин не засяга работата на системата. Това е мястото, където способността на Istio да разделя трафика идва на помощ. А способността да се извършват тестове върху производствени данни на живо, без да се засяга по никакъв начин работата на бойната система, е най-убедителният начин за проверка.
• Надграждайки Dark Launch, ще ви покажем как да използвате модела Canary Deployment, за да намалите риска и да улесните внедряването на нов код. Самото внедряване на Canary не е ново, но Istio ви позволява да приложите тази схема само с прости YAML файлове.
• В заключение ще покажем как да използвате Istio Egress, за да дадете достъп до услуги на тези, които са извън вашите клъстери, за да използвате възможностите на Istio при работа с Интернет.

И така, тръгваме...

Инструментариум за мониторинг и управление на Istio - всичко, от което се нуждаете, за да координирате микроуслуги в мрежова мрежа за услуги сервизна мрежа.

Какво е Istio Service Mesh

Услугата mesh изпълнява за група услуги такива функции като мониторинг на трафика, контрол на достъпа, откриване, сигурност, толерантност към грешки и други полезни неща. Istio ви позволява да правите всичко това без ни най-малка промяна в кода на самите услуги. Каква е тайната на магията? Istio прикрепя свое собствено прокси към всяка услуга под формата на контейнер с кош (sidecar е кош за мотоциклет), след което целият трафик към тази услуга преминава през проксито, което, ръководено от посочените политики, решава как, кога и дали това трафикът изобщо трябва да достигне до услугата. Istio също така ви дава възможност да внедрявате усъвършенствани DevOps техники, като внедряване на Canary, прекъсвачи, инжектиране на грешки и други.

Как Istio работи с контейнери и Kubernetes

Мрежата на услугата Istio е реализация на всичко необходимо за създаване и управление на микроуслуги: наблюдение, проследяване, прекъсвачи, маршрутизиране, балансиране на натоварването, инжектиране на грешки, повторни опити, изчакване, огледално отразяване, контрол на достъпа, ограничаване на скоростта и много други. И въпреки че днес има тонове библиотеки за прилагане на тези функции директно в кода, с Istio можете да получите абсолютно същото, без да променяте нищо в кода си.

Според модела на коша, Istio работи в Linux контейнер, който се намира в един Kubernetes-pod с контролирана услуга и внедрява (inject) и извлича (extract) функционалност и информация според дадената конфигурация. Подчертаваме, че това е ваша собствена конфигурация и тя съществува извън вашия код. Следователно кодът става много по-опростен и кратък.

По-важното е, че оперативният компонент на микроуслугите по никакъв начин не е свързан със самия код, което означава, че тяхната работа може безопасно да бъде прехвърлена на ИТ специалисти. Наистина, защо разработчикът трябва да отговаря за прекъсвачите и инжектирането на грешки? Да реагират, но да ги обработват и създават? Ако премахнете всичко това от кода, програмистите могат напълно да се съсредоточат върху функционалността на приложението. И самият код ще стане по-кратък и по-прост.

Сервизна решетка

Istio, който имплементира функциите за управление на микроуслугите извън техния код – това е концепцията на Service Mesh. С други думи, това е координирана група от един или повече двоични файлове, които образуват мрежа от мрежови функции.

Как Istio работи с микроуслуги

Ето как контейнерите с кош работят във връзка с Kubernetes и минисмяна изглед от птичи поглед: стартирайте инстанция на Minishift, създайте проект на Istio (да го наречем „istio-system“), инсталирайте и стартирайте всички компоненти, свързани с Istio. След това, докато създавате проекти и подове, добавете информация за конфигурацията към вашите внедрявания и вашите подове започват да използват Istio. Опростена диаграма изглежда така:

Сега можете да промените настройките на Istio, за да организирате например инжектиране на грешки, поддръжка Разгръщане на Canary или други функции на Istio - и всичко това без да докосвате кода на самите приложения. Да приемем, че искате да пренасочите целия уеб трафик от потребителите на най-големия си клиент (Foo Corporation) към нова версия на вашия сайт. Всичко, което трябва да направите, е да създадете правило за маршрутизиране на Istio, което търси @foocorporation.com в потребителския идентификатор и съответно пренасочва. За всички останали потребители нищо няма да се промени. Междувременно вие тихомълком ще тествате новата версия на сайта. И имайте предвид, че за това абсолютно не е необходимо да включвате разработчици.

И колко трябва да платите за него?

Въобще не. Istio е доста бърз, написано е Go и създава много малки режийни разходи. В допълнение, възможна загуба на онлайн производителност се компенсира от увеличаване на производителността на разработчиците. Поне на теория: не забравяйте, че времето на разработчиците е ценно. По отношение на разходите за софтуер, Istio е софтуер с отворен код, така че е безплатен за получаване и използване.

Овладейте го сами

Екипът за опит на разработчици на Red Hat е разработил задълбочена практическа работа ръководство от Istio (на английски). Работи на Linux, MacOS и Windows, а кодът се предлага във варианти на Java и Node.js.

10 интерактивни Istio урока

Блок 1 - За начинаещи

Въведение в Istio
30 минути
Запознаваме се с Service Mesh, научаваме как да инсталираме Istio в клъстера Kubernetes OpenShift.
Започнете

Внедряване на микроуслуги в Istio
30 минути
Използваме Istio за внедряване на три микроуслуги с Spring Boot и Vert.x.
Започнете

Блок 2 - средно ниво

Мониторинг и проследяване в Istio
60 минути
Разгледайте вградените инструменти за наблюдение на Istio, персонализирани показатели и OpenTracing чрез Prometheus и Grafana.
Започнете

Лесно маршрутизиране в Istio
60 минути
Научете как да контролирате маршрутизирането в Istio, като използвате прости правила.
Започнете

Разширени правила за маршрутизиране
60 минути
Запознаваме се с интелигентното маршрутизиране в Istio, контрол на достъпа, балансиране на натоварването и ограничаване на скоростта.
Започнете

Блок 3 - Разширен потребител

Инжектиране на грешки в Istio
60 минути
Ние изучаваме сценарии за справяне с неизправности в разпределени приложения, създавайки HTTP грешки и мрежови закъснения и научаваме как да прилагаме хаос инженеринг за възстановяване на средата.
Започнете

Прекъсвач в Istio
30 минути
Ние инсталираме Siege за сайтове за стрес тестване и научаваме как да гарантираме толерантност към грешки в бекенда, като използваме повторни опити, прекъсвач на веригата и изхвърляне на пула.
Започнете

Егрес и Истио
10 минути
Ние използваме изходни маршрути, за да създадем правила за взаимодействие на вътрешни услуги с външни API и услуги.
Започнете

Истио и Киали
15 минути
Научаване как да използвате Kiali, за да получите цялостна картина на мрежовата мрежа на услугата и да проучите потока от заявки и данни.
Започнете

Взаимен TLS в Istio
15 минути
Ние създаваме Istio Gateway и VirtualService, след което изучаваме взаимно TLS (mTLS) и неговите настройки в детайли.
Започнете

Каре 3.1 – Дълбоко гмуркане: Istio Service Mesh за микроуслуги

За какво се разказва в книгата:

• Какво е сервизна мрежа.
• Istio система и нейната роля в архитектурата на микросервизите.
• Използване на Istio за следните задачи:
  • Толерантност към грешки;
  • Маршрутизиране;
  • Тестване на хаос;
  • сигурност;
  • Колекция от телеметрия с помощта на проследяване, метрика и Grafana.

За да изтеглите книга

Серия от статии за сервизни мрежи и Istio

• Правила за маршрутизиране на Istio: Насочване на заявките за услуги към правилното място
• Прекъсвачи в Isio: Управление на изхвърляне на басейн
• Прекъсвач в Istio: Когато повредата е опция
• Проследяване и наблюдение в Istio: къде се движи всичко и колко бързо
• Инженеринг на хаоса в Istio: трябваше да бъде
• Dark Launch в Istio: Тайните служби
• Внедряване на Canary в Istio: опростяване на въвеждането в експлоатация
• Изход от Istio: излезте през магазина за сувенири

Опитайте сами

Тази поредица от публикации не е предназначена да осигури дълбоко гмуркане в света на Istio. Просто искаме да ви запознаем със самата концепция и може би да ви вдъхновим да опитате Istio сами. Това е напълно безплатно и Red Hat предоставя всички необходими инструменти, за да започнете работа с OpenShift, Kubernetes, Linux контейнери и Istio, включително: Контейнерна платформа OpenShift за разработчици на Red Hat, нашето ръководство за Istio и други ресурси на нашия сервизен мрежест микросайт. Не отлагайте, започнете днес!

Правила за маршрутизиране на Istio: Насочване на заявките за услуги към правилното място

отворена смяна и Kubernetes се справят отлично с микроуслуги насочен към необходимите подс. Това е една от целите на съществуването на Kubernetes - маршрутизиране и балансиране на натоварването. Но какво ще стане, ако имате нужда от по-фино и сложно маршрутизиране? Например, за да използвате две версии на микроуслуга едновременно. Как Правилата на Istio Route могат да помогнат тук?

Правилата за маршрутизиране са правилата, които всъщност определят избора на маршрут. Независимо от сложността на системата, общият принцип зад тези правила остава прост: заявките се маршрутизират въз основа на определени параметри и стойности на HTTP заглавка.
Нека да разгледаме примери:

Kubernetes по подразбиране: Тривиално „50/50“

В нашия пример ще покажем как да използвате две версии на микроуслуга в OpenShift едновременно, нека ги наречем v1 и v2. Всяка версия работи в свой собствен Kubernetes pod и равномерно балансираното кръгово маршрутизиране работи тук по подразбиране. Всеки pod получава своя дял от заявки според броя на неговите екземпляри на микросервизи, с други думи, реплики. Istio ви позволява да промените този баланс ръчно.

Да приемем, че внедрихме две версии на нашата услуга за препоръки, preporuka-v1 и препоръки-v2, на OpenShift.
На фиг. Фигура 1 показва, че когато всяка услуга е представена в един екземпляр, заявките се разпределят равномерно между тях: 1-2-1-2-… Ето как маршрутизирането на Kubernetes работи по подразбиране:

Претеглено разпределение между версиите

На фиг. Фигура 2 показва какво се случва, ако увеличите броя на репликите на услугата v2 от една на две (това се прави с командата oc scale --replicas=2 deployment/recommendation-v2). Както можете да видите, заявките между v1 и v2 вече са разделени в отношение едно към три: 1-2-2-1-2-2-…:

Игнорирайте версията с Istio

Istio улеснява промяната на разпределението на заявките по начина, по който се нуждаем. Например, изпратете целия трафик само към preporuka-v1 със следния Istio yaml файл:

Тук трябва да обърнете внимание на това: шушулките се избират според етикетите. В нашия пример се използва етикет v1. Параметърът "weight: 100" означава, че 100% от трафика ще бъде насочен към всички подове на услугата, които имат етикет v1.

Разпределение на директиви между версиите (внедряване на Canary)

Освен това, като използвате параметъра за тегло, можете да насочите трафика към двете групи, като игнорирате броя на екземплярите на микроуслуги, работещи във всяка от тях. Например, тук директно насочваме 90% от трафика към v1 и 10% към v2:

Отделно маршрутизиране на мобилни потребители

В заключение ще покажем как да принудите трафика на мобилните потребители да бъде насочен към услугата v2, а всички останали потребители към v1. За да направим това, използваме регулярни изрази, за да анализираме стойността на потребителския агент в заглавката на заявката:

Сега е твой ред

Примерът за регулярен израз за анализиране на заглавки трябва да ви мотивира да проучите вашите собствени начини за прилагане на правилата за маршрутизиране на Istio. Освен това възможностите тук са много обширни, тъй като стойностите на заглавките могат да се формират в изходния код на приложенията.

И не забравяйте, че Ops, а не Dev

Всичко, което показахме в примерите по-горе, се прави без най-малка промяна в изходния код, добре, с изключение на случаите, когато е необходимо да се формират специални заглавки на заявки. Istio ще бъде полезен както за разработчиците, които например ще могат да го използват на етапа на тестване, така и за операторите на ИТ системи, на които ще помогне значително в производството.

Така че нека повторим темата на тази поредица от публикации: не е необходимо да променяте нищо в кода си. Няма нужда да създавате нови изображения или да стартирате нови контейнери. Всичко това е имплементирано извън кода.

включете въображението си

Само си представете перспективите за анализиране на заглавия с регулярни изрази. Искате да пренасочите най-големия си клиент към специална версия на вашата микроуслуги? Лесно! Нуждаете се от отделна версия за браузъра Chrome? Няма проблем! Можете да маршрутизирате трафика според почти всяка негова характеристика.

Опитайте сами

Четенето за Istio, Kubernetes и OpenShift е едно, но защо не се докоснете до всичко сами? Екип Програма за разработчици Red Hat подготви подробно ръководство (на английски), което ще ви помогне да овладеете тези технологии възможно най-бързо. Ръководството също така е със 100% отворен код, така че е публично достояние. Файлът работи на macOS, Linux и Windows, а изходният код е наличен във версии на Java и node.js (очаквайте скоро още езици). Просто отворете съответното git хранилище във вашия браузър Демонстрация за разработчици на Red Hat.

В следващата публикация: красиво решаване на проблеми

Днес видяхте какво могат да правят правилата за маршрутизиране на Istio. Сега си представете всичко същото, но само във връзка с обработката на грешки. Точно това ще разгледаме в следващата публикация.

Източник: www.habr.com