istio VirtualService

总目录索引：istio 从入门到放弃系列

1、虚拟服务(Virtual  Service)

    虚拟服务（Virtual Service）以及目标规则（Destination Rule）是 Istio 流量路由的两大基石。虚拟服务可以将流量路由到 Istio 服务网格中的服务。每个虚拟服务由一组路由规则组成，这些路由规则按顺序进行评估。

    如果没有 Istio virtual service，仅仅使用 k8s service 的话，那么只能实现最基本的流量负载均衡转发，但是就不能实现类似按百分比来分配流量等更加复杂、丰富、细粒度的流量控制了。

备注：虚拟服务相当于 K8s 服务的 sidecar，在原本 K8s 服务的功能之上，提供了更加丰富的路由控制。

 2、虚拟服务示例

    以下介绍使用 “虚拟服务（virtual service）+目标规则（destination rule）” 实现一个流量分流的例子。本示例共需要四种资源，k8s 和 istio 各两种：

    k8s 资源介绍如下：

1、两个deployment，一个nginx，一个tomcat

2、一个service关联上面两个deploy

    istio资源介绍如下：

1、一个destination  rule       #设置目标规则定义

2、一个VirtualService关联上面的svc，用来设置分流权重，以及设置分流目标规则定义

3、部署k8s资源

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
  namespace: test
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      type: web
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        type: web
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14-alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          name: port
          protocol: TCP
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tomcat-deploy
  namespace: test
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      type: web
      app: tomcat
  template:
    metadata:
      labels:
        type: web
        app: tomcat
    spec:
      containers:
      - image: docker.io/kubeguide/tomcat-app:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: tomcat
        ports:
        - containerPort: 8080
          name: port
          protocol: TCP
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web-svc
  namespace: test
spec:
  ports:
  - name: port
    port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    type: web
  sessionAffinity: None
  type: NodePort

自此，k8s 层面的资源文件准备完毕，现在通过访问 service，可以发现自动实现了RoundBin的负载均衡策略，即分配到 tomcat 和 nginx 的流量各为 50%。

4、部署istio资源

    Istio 资源共有两类，分别为虚拟服务（Virtual Service）和目的地规则（Destination Rule）。虚拟服务作用在 k8s 服务之上，并加强了原 k8s 服务的功能：

1. 指定目的地（tomcat 或 nginx）

2.  重新分配流量（即不再是 50% / 50%，而是 75% / 25%）

4.1 目的地规则文件

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: test-dr
spec:
  host: web-svc
  subsets:
  - name: tomcat
    labels:
      app: tomcat
  - name: nginx
    labels:
      app: nginx

上面的目的地资源文件作用在 web-svc 这个 k8s 服务上，通过 labels 字段指定不同的 pod，然后通过 name 字段提供给下面的 virtual service，起到关联到具体 pod 的作用。

4.2 虚拟服务文件

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: test-virtual-svc
spec:
  hosts:
  - "web-svc"
  http:
  - route:
    - destination:
        host: web-svc
        subset: nginx
      weight: 25
    - destination:
        host: web-svc
        subset: tomcat
      weight: 75

4.3 istio注入

执行如下命令进行 Istio 注入：

istioctl kube-inject -f  test-deploy.yaml |kubectl  apply  -f  -

然后exec进入nginx-deploy的pod中修改配置文件监听端口为8080

vi   /etc/nginx/conf.d/default.conf

修改完保存退出，并重新加载nginx配置：

nginx -s reload

netstat -auntlp            #查看监听端口

备注：如果不想每次注入，就给ns注入sidecar

kubectl label namespaces test istio-injection=enabled

kubectl get ns test --show-labels

4.4 通过客户端访问测试

kubectl run --namespace=test busybox --rm -ti --image busybox /bin/sh

wget -q -O - http://web-svc:8080

 会发现出现页面的比例和设置的权重是一致的。

 emmmm...不想麻烦就直接在nginx的pod中去测试，这样能看到welcome  nginx的页面，在其他pod中访问nginx页面503，没研究出来为啥看不到nginx欢迎界面！

5、destination rule介绍

    destination rules 是 Istio 流量路由的关键功能，它不能独自使用，必须跟 Virtual  Service 共同发挥作用。当 destination rules 跟 virtual service 共同使用的时候，virtual  service 决定将流量路由到逻辑地址，而 destination rules 则决定流量路由到物理地址。

    virtual service 跟 destination rules 路由关系就像变量到内存的地址映射一样，destination 代表内存实际地址，而 virtual service 作用就像程序的指针。

    destination rules 通常用在微服务的版本分组上（例如可以通过 version 标签将微服务进行分组）。通过 destination rules  的分组规则可以实现将流量路由到服务的不同版本中，进而实现类似灰度、金丝雀、蓝绿等版本分流的策略。

    destination rules 不仅可以决定把流量路由到何处，还可以制定如何路由流量（比如是轮询路由流量，还是随机路由流量等等）

6、路由策略

    默认情况下，Istio 使用轮询的负载均衡路由策略（round-robin），也就是说服务所有实例按顺序接收请求。当然 Istio 也支持如下的模型，这些模型都可以通过在 destination rule 中进行指定：

1. Random：请求被随机分配给服务的实例
   

2.  Weighted：请求基于权重被分配给服务的实例

3.  Least requests：请求被分配给服务最少被访问的实例

参考文章：https://blog.51cto.com/14625168/2487593
                 https://blog.51cto.com/14625168/2485525