istio部署-helm

参考

• istio/istio
• istio/Kubernetes
• Customizable Install with Helm
• Istio安装参数介绍

1. Istio Chart 目录结构

• PATH: istio-1.1.7/install/kubernetes/helm

1.1 Chart.yaml

• Chart 的基础信息文件，其中包含版本号，名称，关键字等元数据信息。

1.2 values-*.yaml

• 提供 istio 在各种场景下的关键配置范本，范本文件可以作为 helm 的输入文件，对 istio 进行典型定制；
• 对输入文件改写后，使用 helm template 命令生成最终的部署文件。

1.3 requirements.yaml

• 用于管理对子 Chart 的依赖关系，其中定义了一系列开关变量‘
• 在 helm 的输入内容中对相关变量进行定义，就可以对 istio 的部署文件进行修改，来控制对应组件的启用状态。

1.4 templates

1.4.1 _affinity.tpl

• 生成一组节点亲和或互斥元素，供各个组件在渲染 yaml 时使用；
• 在该文件里使用一系列变量，用于控制 istio 组件的节点亲和性，即 istio 在部署时对节点的选择。
• 定义了两个局部模版：
  • nodeAffinityRequiredDuringScheduling: 会根据全局变量中的 arch 参数对部署节点进行限制；istio 组件的 pod 会根据 arch 参数中的服务器类型列表来决定是否部署到某一台服务器上，并根据各种服务器类型的权重来决定优先级。
  • nodeAffinityPreferredDuringScheduling: 类似 nodeAffinityRequiredDuringScheduling，但是软限制

1.4.2 sidecar-injector-configmap.yaml

• 该文件最终会生成一个 ConfigMap 对象，在该对象中保存的配置数据被用于进行 Sidecar 注入；
• istio 完成的手工注入或自动注入，都会引用这个 ConfigMap 对象，即如果希望修改 istio 的 Sidecar 的注入过程及具体行为，可以从该文件或对应的 ConfigMap 入手。

1.4.3 configmap.yaml

• 生成名为 istio 的 ConfigMap 对象，用于为 Pilot 提供启动配置数据。

1.5 charts

目录中的子目录就是istio组件：

• certmanager: 一个基于 Jetstack Cert-Manager 项目的 ACME 证书客户端，用于自动进行证书的申请，获取与分发。
• galley：istio 利用 galley 进行配置管理工作。
• gateways: 对 gateways chart 进行配置，可以安装多个 gateway controller。
• grafana：图形化的 istio dashboard。
• ingress: 遗留设计，默认关闭，在流量控制协议升级到 network.istio.io/v1alpha3 之后关闭，已建议弃用。
• kiali: 带有分布式跟踪，配置校验等多项功能的 dashboard。
• mixer: istio 的策略实施组件。
• pilot: istio 的流量管理组件。
• prometheus: 监控软件，其中包含 istio 特定的指标抓取设置。
• security: citadel 组件，用于证书自动管理。
• servicegraph：分布式跟踪组件，用于获取和展示服务调用关系图，即将废除。
• sidecarInjectorWebhook：自动注入 Webhook 的相关配置。
• tracing：分布式跟踪组件，使用 Jaeger 实现，替代原 servicegraph 组件。

2. 全局变量

istio chart 分为父子两层，因此变量具有全局与本地两级。

• 全局变量使用保留字 global 进行定义；
• 子 chart 可以通过 values.global的方式引用全局变量；
• 在主 chart 中也可以用 chart.var 的方式为子 chart 指定变量值。

2.1 hub & tag

• 在多数情况下，这两个变量代表所有镜像的地址，具体名称一般以 {{ .Values.global.hub }}/[component]/:{{ .Values.global.tag }} 的形式拼接而成；
• 在 proxy_init ，Mixer ，Grafana 与 Pilot 的 Deployment 模板中 ，一旦在其 image 变量中包含路径符 "/" ，则会弃用 global.hub ，直接采用 image 的定义。

2.2 ingress.enabled

• 用来控制是否启用 istio 的 ingress controller；
• 设置为 True ，就会启用对 Kubernetes Ingress 资源的支持，这是一个兼容功能，istio 并不推荐 ingress 的使用方式，建议使用 ingress gateway 取代；
• k8sIngressSelector & k8sIngressHttps 两个变量受 ingress.enabled 影响（设置为 True 时，两个变量相关内容才生效）。

2.3 proxy相关参数

在 values.yaml 中定义了一组 proxy 变量，用于对 Sidecar 进行控制。

2.3.1 proxy.resources

• 用于为 Sidecar 分配资源。

2.3.2 proxy.concurrency

• Proxy Worker 的线程数量；
• 如果被设置为 0 (default)，则根据 CPU 线程或核的数量进行分配。

2.3.3 proxy.accessLogFile

• Sidecar 的访问日志位置；
• 如果被设置为空字符串，表示关闭访问日志功能；
• 默认值：/dev/stdout 。

2.3.4 proxy.privileged

• istio-init & istio-proxy 的特权模式开关，默认值 false 。

2.3.5 proxy.enableCoreDump

• 如果打开，则新注入的 Sidecar 会启动 CoreDump 功能，在 Pod 中加入初始化容器 enable-core-dump ；
• 默认值 false 。

2.3.6 proxy.includeIPRanges

• 劫持 IP 范围的白名单；
• 默认值 * ，表示劫持所有流量；
• 在 sidecar-injector-configmap.yaml 中应用了这个变量，用于生成 istio-sidecar-injector 这个 ConfigMap，此 ConfigMap 设置了 istio-init 的运行参数，proxy.includeIPRanges 通过对 istio-init 的"-i" 参数进行修改来完成这一个任务。

2.3.7 proxy.excludeIPRanges

• 劫持 IP 范围的黑名单；
• 默认值为空字符串，表示劫持该范围以外的IP；
• proxy.excludeIPRanges 影响 istio-init 的"-x" 参数。

2.3.8 proxy.includeInboundPorts

• 入站流量的端口劫持白名单；
• 所有从范围内的端口进入 Pod 的流量都会被劫持；
• proxy.includeInboundPorts 影响 istio-init 的"-b" 参数。

2.3.9 proxy.excludeInboundPorts

• 入站流量的端口劫持黑名单；
• 端口范围之外的入站流量会被劫持；
• proxy.excludeInboundPorts 影响 istio-init 的"-d" 参数。

2.3.10 proxy.autoInject

• 用于控制是否自动完成 Sidecar 的注入工作。

2.3.11 proxy.envoyStatsd

• 默认值如下：
  • enabled: true
  • host: istio-statsd-prom-bridge
  • port: 9125
• 参数会设置 Envoy 的 "--statsdUdpAddress" 参数，在某些参数下（如没有安装 Mixer）可以关闭。

2.4 proxy_init.image

• 用于指定初始化容器镜像。网格中的服务 Pod 在启动之前，首先会运行一个初始化镜像来完成流量劫持工作。

2.5 imagePullPolicy

• 镜像拉取策略；
• 默认值 IfNotPresent。

2.6 controlPlaneSecurityEnabled

• 指定是否在 istio 控制面组件上启用 mTLS 通信；
• 启用之后，Sidecar 与控制面组件之间，以及控制平面组件之间的通信，都会被改成 mTLS 方式；
• 受影响组件包括：Ingress ， Mixer ，Pilot 及 Sidecar。

2.7 disablePloicyChecks

• 设置为 True ，则会禁用 Mixer 的预检功能；
• 预检功能是一个同步过程，有可能因预检缓慢造成业务应用的阻塞。

2.8 enableTracing

• 是否启用分布式跟踪功能；
• 默认值 true。

2.9 mtls.enabled

• 服务之间是否默认启用 mTLS 连接；
• 如果被设置为 true ，那么网格内部所有服务之间的通信都会使用 mTLS 进行安全加固；
• 此变量是全局的，对于每个服务还可以单独使用目标规则或通过服务注解的方式，自行决定是否采用 mTLS 加固。

2.10 imagePullSecrets

• 用于为 ServiceAccount 分配在镜像拉取过程中所需要的认证凭据；
• 默认值为空。

2.11 arch

• 在设置 istio 组件的节点亲和性过程中，会使用此变量的列表内容来确定可以用于部署的节点范围，并按照不同的服务器架构设置优先顺序；

• 默认列表内容如下：

  amd64: 2
  s390x: 2
  ppc64le: 2

2.12 oneNamespace

• 默认值 false ，Pilot 会监控所有命名空间内的服务变化；
• 如果设置为 true ，则会在 Pilot 的服务发现参数中加入 "-a"，此时 Pilot 只会对 istio 组件所在命名空间进行监控。

2.13 configValidation

• 用于配置是否开启服务端的配置验证；
• 默认值 true ；
• 开启之后，会生成1个 "ValidatingWebhookConfiguration" 对象，并被包含到 Galley 的配置中，从而启用校验功能。

2.14 meshExpansion

• 需要将网格扩展到物理机或虚拟机上时，使用此变量；
• 默认值 false ；
• 开启之后，会在 Ingress Gateway 上公开 Pilot 与 Citadel 的服务。

2.15 meshExpansionILB

• 是否在内部网关中公开 Pilot 与 Citadel 的端口；
• 默认值 false ，仅在网格扩展时会使用此变量。

2.16 defaultResources

• 为所有 istio 组件都提供1个最小资源限制；
• 默认只设置1个请求 10m CPU 资源的值；
• 可在各 Chart 的局部变量中分别设置资源需求。

2.17 hyperkube

• 在 istio 的设置过程会使用一个镜像执行一些 Job，如早期版本安装过程中的 CRD 初始化，或现在的清理过期证书等任务；
• 镜像默认使用：quay.io/coreos:v1.7.6_coreos.0。

2.18 priorityClassName

• 在 Kubernetes v1.11.0 以上版本有 priorityClass 的概念，具有优先级的 Pod 不会被驱逐或抢占资源；
• 默认值为空 ，可选值：system-cluster-critical 与 system-node-critical。

2.19 crds

• 该变量用于决定是否包含 CRD 定义；
• 如果使用 heml template 命令，或 2.10 以上版本的 heml install 命令，应将其设置为 true；
• 否则在安装之前需要执行 kubectl apply -f install/kubernetes/helm/istio/templates/crds.yaml，并将该变量设置为 false 。

3. 自定义安装

3.1 Install with Helm via helm template

根据实际需求定制 values.yaml 文件，包括各子 Chart 的 values.yaml 。如：

• 镜像地址
• 系统资源
• 服务类型
• 可视化组件的服务开放

3.1.1 准备

# 创建 "namespace"
kubectl create namespace istio-system

# 安装 Istio Custom Resource Definitions (CRDs)
helm template install/kubernetes/helm/istio-init --name istio-init --namespace istio-system | kubectl apply -f -

# "CRDs" 部署后，需要等待一些时间(3~5min)，待其完全向 Kubernetes API-servera 注册提交
# "CRDs" 数量默认是 "53"，如果启用 "cert-manager" ，则是 "58" 
# istio "CRDs" 以 "istio.io" 或 "certmanager.k8s.io" 结尾
kubectl get crds | grep 'istio.io\|certmanager.k8s.io' | wc -l

3.1.2 生成部署清单

# --name: 设置生成的部署内容的基础名称；
# --namespace: 设置命名空间；
# -f: 从指定文件获取输入内容。
helm template install/kubernetes/helm/istio --name istio --namespace istio-system -f values-demo.yaml > istio-demo.yaml

3.1.3 部署

# default profile 
# helm template install/kubernetes/helm/istio --name istio --namespace istio-system | kubectl apply -f -

# 采用生成的部署清单
kubectl apply -f istio-demo.yaml

3.2 Install with Helm and Tiller via helm install

• helm install 方式需要 Tiller 服务器端，不会生成清单文件；
• 如果需要管理 release，建议使用此方式。
• 参考：helm install