סדרת פוסטים על Istio Service Mesh

אנחנו מתחילים סדרה של פוסטים המציגים כמה מהיכולות הרבות של Istio Service Mesh בשילוב עם Red Hat OpenShift ו-Kubernetes.

חלק ראשון, היום:

• בואו נסביר את הרעיון של מכולות צד של Kubernetes וננסח את המוטיב של סדרת הפוסטים הזו: "אתה לא צריך לשנות שום דבר בקוד שלך".
• בואו נציג את הדבר הבסיסי של Istio - כללי ניתוב. כל שאר הפיצ'רים של Istio בנויים עליהם, שכן הכללים הם שמאפשרים לך להפנות תעבורה למיקרו-שירותים, באמצעות קבצי YAML חיצוניים לקוד השירות. אנו שוקלים גם את תכנית הפריסה של Canary Deployment. בונוס לשנה החדשה – 10 שיעורים אינטראקטיביים באיסטיו

חלק שני, בקרוב, יספר לכם:

• כיצד Istio מיישמת הוצאת בריכה בשילוב עם Circuit Breaker ותדגים כיצד Istio מאפשרת לך להסיר פוד מת או בעל ביצועים גרועים ממעגל האיזון.
• נסתכל גם על נושא מפסק המעגלים מהפוסט הראשון כדי לראות כיצד ניתן להשתמש ב-Istio כאן. אנו נראה לך כיצד לנתב תעבורה ולטפל בשגיאות רשת באמצעות קבצי תצורה של YAML ופקודות מסוף ללא השינויים הקלים ביותר בקוד השירות.

חלק שלישי:

• סיפור על מעקב וניטור, שכבר מובנים או מתווספים בקלות לאיסטיו. נראה לך כיצד להשתמש בכלים כמו Prometheus, Jaeger ו-Grafana בשילוב עם קנה מידה של OpenShift כדי לנהל ללא מאמץ ארכיטקטורות מיקרו-שירות.
• אנו עוברים ממעקב וטיפול בטעויות להחדרתן למערכת באופן מכוון. במילים אחרות, אנו לומדים כיצד לבצע הזרקת תקלות מבלי לשנות את קוד המקור, וזה מאוד חשוב מנקודת מבט של בדיקה – שכן אם תשנה את הקוד עצמו לשם כך, יש סיכון להכנסת שגיאות נוספות.

לבסוף, בפוסט האחרון על Istio Service Mesh:

• בוא נלך לצד האפל. ליתר דיוק, נלמד להשתמש בסכמת Dark Launch, כאשר הקוד נפרס ונבדק ישירות על נתוני ייצור, אך אינו משפיע על פעולת המערכת בשום צורה. זה המקום שבו היכולת של Istio לפצל תעבורה מועילה. והיכולת לבדוק על נתוני ייצור חיים מבלי להשפיע בשום צורה על פעולת מערכת הלחימה היא שיטת האימות המשכנעת ביותר.
• בהתבסס על Dark Launch, נראה לך כיצד להשתמש במודל Canary Deployment כדי להפחית סיכונים ולהקל על הכנסת קוד חדש לייצור. Canary Deployment עצמה רחוקה מלהיות חדשה, אבל Istio מאפשרת לך ליישם את התוכנית הזו עם קבצי YAML פשוטים.
• לבסוף, נראה לך כיצד להשתמש ב-Istio Egress כדי לתת גישה לשירותים לאלה שנמצאים מחוץ לאשכולות שלך על מנת להשתמש ביכולות של Istio בעת עבודה עם האינטרנט.

אז הנה אנחנו מתחילים...

כלי ניטור וניהול של Istio - כל מה שאתה צריך כדי לתזמן שירותי מיקרו ב-service mesh רשת שירות.

מהי Istio Service Mesh

רשת שירות מיישמת פונקציות כמו ניטור תעבורה, בקרת גישה, גילוי, אבטחה, סובלנות תקלות ועוד דברים שימושיים עבור קבוצת שירותים. Istio מאפשרת לך לעשות את כל זה ללא השינויים הקלים ביותר בקוד של השירותים עצמם. מהו סוד הקסם? Istio מצרף פרוקסי משלה לכל שירות בצורה של מכולה צדדית (קרונית צד היא קרונית צד לאופנוע), שלאחריה כל התעבורה לשירות זה עוברת דרך ה-proxy, אשר בהנחיית מדיניות מוגדרת, מחליטה כיצד, מתי והאם תעבורה זו צריך להגיע לשירות בכלל. Istio גם מאפשרת ליישם טכניקות DevOps מתקדמות כגון פריסות קנריות, מפסקים, הזרקת תקלות ועוד רבות אחרות.

איך Istio עובד עם קונטיינרים ו-Kubernetes

רשת השירות של Istio היא יישום צדדי של כל מה שנדרש כדי ליצור ולנהל מיקרו-שירותים: ניטור, מעקב, מפסקים, ניתוב, איזון עומסים, הזרקת תקלות, ניסיונות חוזרים, פסקי זמן, שיקוף, בקרת גישה, הגבלת קצב ועוד. ולמרות שהיום יש המון ספריות ליישם את הפונקציות האלה ישירות בקוד, עם Istio אתה יכול לקבל את כל אותם הדברים מבלי לשנות שום דבר בקוד שלך.

לפי דגם ה-sidecar, Istio פועל בקונטיינר של לינוקס, שנמצא באחד קוברנט-פוד עם שירות מבוקר ומחדיר ומחלץ פונקציונליות ומידע בהתאם לתצורה הנתונה. אנו מדגישים שזו התצורה שלך, והיא חיה מחוץ לקוד שלך. לכן, הקוד הופך להרבה יותר פשוט וקצר.

מה שחשוב גם הוא שהמרכיב התפעולי של שירותי מיקרו מתברר שלא קשור בשום אופן לקוד עצמו, מה שאומר שניתן להעביר את פעולתם בבטחה למומחי IT. ואכן, מדוע על היזם להיות אחראי למפסקים ולהזרקת תקלות? להגיב, כן, אבל לעבד אותם וליצור אותם? אם תסיר את כל זה מהקוד, מתכנתים יוכלו להתמקד במלואו בפונקציונליות האפליקציה. והקוד עצמו יהפוך לקצר ופשוט יותר.

רשת שירות

Istio, המיישמת פונקציות לניהול מיקרו-שירותים מחוץ לקוד שלהם, היא הרעיון של Service Mesh. במילים אחרות, זוהי קבוצה מתואמת של קובץ בינארי אחד או יותר היוצרים רשת של פונקציות רשת.

איך Istio עובד עם שירותי מיקרו

כך נראית העבודה של מכולות קרונות צד בשילוב עם קוברנט и משמרת מינית מבט ממעוף הציפור: הפעל מופע של Minishift, צור פרויקט עבור Istio (בואו נקרא לזה "istio-system"), התקן והפעל את כל הרכיבים הקשורים ל-Istio. לאחר מכן, בזמן שאתה יוצר פרויקטים ופודים, אתה מוסיף מידע תצורה לפריסות שלך, והפודים שלך מתחילים להשתמש ב-Istio. תרשים מפושט נראה כך:

עכשיו אתה יכול לשנות את הגדרות Istio כדי, למשל, לארגן הזרקת תקלות, תמיכה פריסה קנרית או תכונות אחרות של Istio - וכל זה מבלי לגעת בקוד של האפליקציות עצמן. נניח שאתה רוצה להפנות את כל תעבורת האינטרנט ממשתמשי הלקוח הגדול ביותר שלך (Foo Corporation) לגרסה חדשה של האתר. כדי לעשות זאת, פשוט צור כלל ניתוב Istio שיחפש את @foocorporation.com במזהה המשתמש ויפנה מחדש בהתאם. עבור כל שאר המשתמשים, שום דבר לא ישתנה. בינתיים תבדוק ברוגע את הגרסה החדשה של האתר. ושים לב שאתה לא צריך לערב מפתחים בכלל בשביל זה.

והאם תצטרך לשלם על כך ביוקר?

בכלל לא. Istio די מהיר ונכתב ב Go ויוצר מעט מאוד תקורה. בנוסף, ההפסד האפשרי בפריון מקוון מתקזז על ידי עלייה בפריון המפתחים. לפחות בתיאוריה: אל תשכח שזמן המפתחים יקר. באשר לעלויות התוכנה, Istio היא תוכנת קוד פתוח, כך שתוכל לקבל ולהשתמש בה בחינם.

לשלוט בזה בעצמך

צוות Red Hat Developer Experience פיתח מעשי מעמיק מַנהִיגוּת מאת Istio (באנגלית). הוא פועל על לינוקס, MacOS ו-Windows, והקוד זמין ב-Java ו-Node.js.

10 שיעורים אינטראקטיביים באיסטיו

בלוק 1 - למתחילים

מבוא לאיסטיו
דקות 30
בואו להכיר את Service Mesh, ללמוד כיצד להתקין את Istio באשכול OpenShift Kubernetes.
כדי להתחיל

פריסת שירותי מיקרו ב-Istio
דקות 30
אנו משתמשים ב-Istio כדי לפרוס שלושה מיקרו-שירותים עם Spring Boot ו-Vert.x.
כדי להתחיל

בלוק 2 – רמת ביניים

ניטור ואיתור באיסטיו
דקות 60
נחקור את כלי הניטור המובנים של Istio, מדדים מותאמים אישית ו-OpenTracing דרך Prometheus ו-Grafana.
כדי להתחיל

ניתוב פשוט באיסטיו
דקות 60
למד כיצד לנהל ניתוב ב-Istio באמצעות כללים פשוטים.
כדי להתחיל

כללי ניתוב מתקדמים
דקות 60
בואו נסתכל על הניתוב החכם של Istio, בקרת הגישה, איזון העומס והגבלת התעריפים.
כדי להתחיל

בלוק 3 – משתמש מתקדם

הזרקת תקלות באיסטיו
דקות 60
אנו לומדים תרחישי טיפול בכשלים באפליקציות מבוזרות, יצירת שגיאות HTTP ועיכובים ברשת, ולומדים להשתמש בהנדסת כאוס כדי לשחזר את הסביבה.
כדי להתחיל

מפסק חשמל באיסטיו
דקות 30
אנו מתקינים Siege עבור אתרי בדיקות מאמץ ולומדים כיצד להבטיח סובלנות תקלות בקצה האחורי באמצעות שידורים חוזרים, מפסק זרם ופליטת בריכה.
כדי להתחיל

Egress ואיסטיו
דקות 10
אנו משתמשים בנתיבי Egress כדי ליצור כללים לאינטראקציה של שירותים פנימיים עם ממשקי API ושירותים חיצוניים.
כדי להתחיל

איסטיו וקיאלי
דקות 15
למד להשתמש בקיאלי כדי לקבל סקירה כללית של רשת השירות ולחקור את זרימות הבקשות והנתונים.
כדי להתחיל

TLS הדדי באיסטיו
דקות 15
אנו יוצרים Istio Gateway ו- VirtualService, ולאחר מכן אנו לומדים TLS הדדי (mTLS) וההגדרות שלו בפירוט.
כדי להתחיל

בלוק 3.1 - Deep Dive: Istio Service Mesh for Microservices

על מה הספר מדבר:

• מהי רשת שירות?
• מערכת Istio ותפקידה בארכיטקטורת מיקרו-שירותים.
• שימוש ב-Istio כדי לפתור את הבעיות הבאות:
  • סובלנות לתקלות;
  • ניתוב;
  • בדיקות כאוס;
  • אבטחה;
  • איסוף טלמטריה באמצעות עקבות, מדדים וגרפינה.

הורד ספר

סדרת מאמרים בנושא רשתות שירות ואיסטיו

• כללי ניתוב של Istio: הפניית בקשות שירות לאן שהן צריכות להגיע
• מפסקי חשמל באיסיו: טיפול בפליטת בריכה
• מפסק ב-Istio: כשכשל הוא אופציה
• מעקב וניטור באיסטיו: לאן הכל זז וכמה מהר
• הנדסת כאוס באיסטיו: כך זה נועד
• השקה אפלה באיסטיו: השירותים החשאיים
• פריסה קנרית באיסטיו: פישוט ההפעלה
• Istio Egress: יציאה דרך חנות המזכרות

נסה זאת בעצמך

סדרת הפוסטים הזו לא נועדה לספק צלילה עמוקה לתוך העולם של איסטיו. אנחנו רק רוצים להציג בפניכם את הקונספט ואולי לעורר אתכם לנסות את Istio בעצמכם. זה לגמרי בחינם לביצוע, ו-Red Hat מספקת את כל הכלים הדרושים לך כדי להתחיל עם OpenShift, Kubernetes, מכולות Linux ו-Istio, כולל: מפתח Red Hat OpenShift Container Platform, המדריך שלנו לאיסטיו ומשאבים אחרים על שלנו מיקרו-אתר ב-Service Mesh. אל תתמהמה, התחילו היום!

כללי ניתוב של Istio: הפניית בקשות שירות לאן שהן צריכות להגיע

הילוך פתוח и קוברנט לעשות עבודה מצוינת בטיפול שירותי מיקרו מנותב לתרמילים הנדרשים. זו אחת הסיבות לקיומו של Kubernetes - ניתוב ואיזון עומסים. אבל מה אם אתה צריך ניתוב עדין ומתוחכם יותר? לדוגמה, להשתמש בו-זמנית בשתי גרסאות של מיקרו-שירות. איך חוקי המסלול של Istio יכולים לעזור כאן?

כללי ניתוב הם הכללים שקובעים למעשה את בחירת המסלול. ללא קשר לרמת מורכבות המערכת, עקרון הפעולה הכללי של כללים אלה נותר פשוט: בקשות מנותבות על סמך פרמטרים מסוימים וערכי כותרות HTTP.
בואו נסתכל על דוגמאות:

ברירת המחדל של Kubernetes: טריוויאלית "50/50"

בדוגמה שלנו, נראה כיצד להשתמש בו-זמנית בשתי גרסאות של מיקרו-שירות ב-OpenShift, בואו נקרא להן v1 ו-v2. כל גרסה פועלת בתרמיל Kubernetes משלה, וכברירת מחדל היא מפעילה ניתוב round robin מאוזן באופן שווה. כל פוד מקבל את חלקו בבקשות על סמך מספר מופעי המיקרו-שירות שלו, במילים אחרות, העתקים. Istio מאפשר לך לשנות את האיזון הזה באופן ידני.

נניח שפרסנו שתי גרסאות של שירות ההמלצות שלנו ב-OpenShift, recommendation-v1 ו-recommendation-v2.
באיור. איור 1 מראה שכאשר כל שירות מיוצג במופע אחד, בקשות מתחלפות ביניהן באופן שווה: 1-2-1-2-... כך פועל ניתוב Kubernetes כברירת מחדל:

התפלגות משוקללת בין גרסאות

באיור. איור 2 מראה מה קורה אם תגדיל את מספר העתקים של שירות v2 מאחד לשני (זה נעשה עם הפקודה oc scale —replicas=2 deployment/recommendation-v2). כפי שניתן לראות, בקשות בין v1 ל-v2 מחולקות כעת ביחס של אחד לשלוש: 1-2-2-1-2-2-...:

התעלם מגרסה באמצעות Istio

Istio מקל על שינוי חלוקת הבקשות בצורה שאנו צריכים. לדוגמה, שלח את כל התעבורה רק להמלצה-v1 באמצעות קובץ Istio yaml הבא:

כאן אתה צריך לשים לב לכך: תרמילים נבחרים על פי התוויות. הדוגמה שלנו משתמשת בתווית v1. הפרמטר "משקל: 100" פירושו ש-100% מהתנועה ינותב לכל הפודים של השירות בעלי התווית v1.

הפצת הנחיות בין גרסאות (פריסה קנרית)

לאחר מכן, באמצעות פרמטר המשקל, תוכל להפנות תנועה לשני הפודים, תוך התעלמות ממספר מופעי המיקרו-שירות הפועלים בכל אחד מהם. לדוגמה, כאן אנו מפנים 90% מהתנועה ל-v1 ו-10% ל-v2:

ניתוב נפרד למשתמשים ניידים

לסיכום, נראה כיצד לאלץ ניתוב תעבורת משתמשים בנייד לשירות v2, ואת כל השאר ל-v1. לשם כך, אנו משתמשים בביטויים רגולריים כדי לנתח את ערך ה-user-agent בכותרת הבקשה:

עכשיו תורך

הדוגמה עם ביטויים רגולריים לניתוח כותרות אמורה להניע אותך למצוא שימושים משלך בכללי ניתוב Istio. יתר על כן, האפשרויות כאן הן די נרחבות, מכיוון שניתן ליצור ערכי כותרת בקוד המקור של האפליקציה.

ותזכור ש-Ops, לא Dev

כל מה שהצגנו בדוגמאות למעלה נעשה ללא השינויים הקלים ביותר בקוד המקור, ובכן, למעט המקרים שבהם יש צורך ליצור כותרות בקשות מיוחדות. Istio יועיל הן למפתחים, אשר, למשל, יוכלו להשתמש בו בשלב הבדיקות, והן למומחים בתפעול מערכות IT, להם הוא יעזור מאוד בייצור.

אז בואו נחזור על הלייטמוטיב של סדרת הפוסטים הזו: אתה לא צריך לשנות שום דבר בקוד שלך. אין צורך לבנות תמונות חדשות או להשיק קונטיינרים חדשים. כל זה מיושם מחוץ לקוד.

השתמש בדמיון שלך

רק דמיינו את האפשרויות של ניתוח כותרות באמצעות ביטויים רגולריים. רוצה להפנות את הלקוח הגדול ביותר שלך לגרסה מיוחדת שלך שירותי מיקרו? בְּקַלוּת! צריך גרסה נפרדת לדפדפן כרום? אין בעיה! ניתן לנתב את התנועה כמעט לפי כל מאפיין.

נסה זאת בעצמך

קריאה על Istio, Kubernetes ו-OpenShift היא דבר אחד, אבל למה לא לגעת בהכל בעצמך? קְבוּצָה תוכנית המפתחים של Red Hat הכינה מדריך מפורט (באנגלית) שיעזור לך לשלוט בטכנולוגיות הללו במהירות האפשרית. המדריך הוא גם 100% קוד פתוח, ולכן הוא פורסם בנחלת הכלל. הקובץ עובד על macOS, Linux ו-Windows, וקוד המקור זמין בגרסאות Java ו-node.js (גרסאות בשפות אחרות בקרוב). פשוט פתח את מאגר git המתאים בדפדפן שלך הדגמת מפתחים של Red Hat.

בפוסט הבא: אנחנו פותרים בעיות בצורה יפה

היום ראיתם מה חוקי הניתוב של Istio יכולים לעשות. עכשיו דמיינו את אותו הדבר, אבל רק ביחס לטיפול בשגיאות. על זה בדיוק נדבר בפוסט הבא.

מקור: www.habr.com