Istio 大入门——Egress Gateway

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所属分类:Kubernetes

Istio 还是早期版本的时候,我曾经有个蒙事的混蛋设想:在网格里面搭建一个反向代理,用于代理网格甚至是集群之外的存量应用,让这些改不得甚至动不得又正在赚钱的应用,以网格内成员的身份对网格中的微服务提供服务。后来知道了,Istio 的 Egress Gateway 实现了这一混蛋想法。

原理

根据官方文档的解释:

Gateway 描述了一个负载均衡器,用于承载网格边缘的进入和发出连接。这一规范中描述了一系列开放端口,以及这些端口所使用的协议、负载均衡的 SNI 配置等内容。

之前的 Service Entry 一文中讲到了 ServiceEntry 对象,让网格内部的应用在访问外部应用时,可以使用 VirtualService 进行部分控制。但是如果我们进一步尝试策略的话,会发现常用的 Denier 等适配器都是无效的(这点并没有经过官方验证)。这里就需要使用刚才说的 Egress Gateway 了。

根据官方示例介绍,这种方式的基本访问流程是:

  1. 建立 Service Entry 对象,注册外部服务。
  2. 建立 Egress Gateway 注册出口。
  3. 创建 DestinationRule,定义一个到 istio-egressgateway.istio-system.svc.cluster.local 服务 的目标规则。
  4. 创建 VirtualService 对象,这一对象对主机名 edition.cnn.com 生效:
    • 如果流量发生在 mesh gateway,则把请求转发给 istio-egressgateway.istio-system 服务。
    • 如果流量发生在 egress gateway,则把请求转发到外部。

开始之前

跟前文一样,需要部署两个版本的 sleep 服务。源码见后。

$ istioctl kube-inject -f sleep-v1v2.yaml | kubectl apply -f -
service/sleep created
deployment.extensions/sleep-v1 created
deployment.extensions/sleep-v2 created

接下来把两个版本的 Pod 分别保存到环境变量之中。

$ export SLEEP_V1=$(kubectl get pod -l app=sleep,version=v1 -o jsonpath={.items..metadata.name})
$ export SLEEP_V2=$(kubectl get pod -l app=sleep,version=v2 -o jsonpath={.items..metadata.name})
$ env | grep SLEEP
SLEEP_V2=sleep-v2-69f4fc6c68-s9d96
SLEEP_V1=sleep-v1-d5b4f795f-fcrxs

再建立一个 ServiceEntry,完成准备工作。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: ServiceEntry
metadata:
  name: httpbin-ext
spec:
  hosts:
    - httpbin.org
  ports:
    - number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
  resolution: DNS

设立别名并确认可访问性:

$ alias S1_HTTPBIN="kubectl exec -it $SLEEP_V1 -c sleep -- curl http://httpbin.org/ip"
$ alias S2_HTTPBIN="kubectl exec -it $SLEEP_V2 -c sleep -- curl http://httpbin.org/ip"
$ S1_HTTPBIN
{
  "origin": "13.67.109.88"
}

成功返回。

创建 Gateway 和 DestinationRule

建立 Gateway

这里为域名 “httpbin.org” 创建一个网关,selector 字段表明这里使用的是 Egress gateway。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: httpbin-gateway
spec:
  selector:
    istio: egressgateway
  servers:
    - port:
        number: 80
        name: http
        protocol: HTTP
      hosts:
        - httpbin.org

为服务 istio-egressgateway 创建一个目标规则

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: dest-rule-httpbin
spec:
  host: istio-egressgateway.istio-system.svc.cluster.local
  subsets:
    - name: ext

上面的 host 字段使用了 istio-egressgateway 的 FQDN,指向 istio-system 命名空间。

创建 VirtualService

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: vs-httpbin
spec:
  hosts:
    - httpbin.org # 这一对象对域名 “httpbin.org” 生效。
  gateways: # 本对象所针对的 Gateway。
    - httpbin-gateway # 前面为 “httpbin.org” 注册的 Egress gateway。
    - mesh # 内置 Gateway,代表网格中的所有 Sidecar
  http:
    - match: # 这一条规则匹配的是 “mesh” Gateway 的流量
        - gateways:
            - mesh
          port: 80
      route: # 如果是 “mesh” gateway 的流量,则转发到 egress 网关服务。
        - destination:
            host: istio-egressgateway.istio-system.svc.cluster.local
            subset: ext
            port:
              number: 80
          weight: 100
    - match:
        - gateways: # 这一条规则匹配的是外发流量
            - httpbin-gateway
          port: 80
      route: # 通过 Service Entry 流向目标的外网流量
        - destination:
            host: httpbin.org
            port:
              number: 80
          weight: 100

这一对象创建之后,我们再次尝试访问 “http://httpbin.org/ip”

$ S1_HTTPBIN
{
  "origin": "10.240.0.41, 13.67.109.88"
}

可以看到访问成功,并且返回地址中因为转发的原因,代入了 Pod IP。

如果查看 Egress gateway controller 的日志,也会看到这一访问的踪迹:

$ kubetail  egress -n istio-system
Will tail 1 logs...
istio-egressgateway-55449548bd-99mvl
[istio-egressgateway-55449548bd-99mvl] [2018-08-25T15:07:29.272Z] "GET /ip HTTP/2" 200 - 0 44 477 473 "10.240.0.41" "curl/7.35.0" "e9cc4d93-7617-9f97-b29e-3411c3b66543" "httpbin.org" "52.73.140.127:80"

加入策略限制

经过上面一番折腾之后,应用对外部网站的请求就有了一段完全在网格内的部分,接下来就可尝试使用策略了。

Denier

首先我们尝试编写一个 Denier 策略,只允许 “v2” 版本对 “httpbin.org” 的访问:

注意:跨命名空间的策略,必须在 “istio-system” 命名空间中创建。

---
apiVersion: config.istio.io/v1alpha2
kind: denier
metadata:
  name: denysleepv1
  namespace: istio-system
spec:
  status:
    code: 7
    message: Not allowed
---
apiVersion: config.istio.io/v1alpha2
kind: checknothing
metadata:
  name: denysleepv1request
  namespace: istio-system
spec: null
---
apiVersion: config.istio.io/v1alpha2
kind: rule
metadata:
  name: deneysleepv1
  namespace: istio-system
spec:
  match: >-
    source.labels["app"]=="sleep" && source.labels["version"]=="v1" &&
    request.host=="httpbin.org"
  actions:
    - handler: denysleepv1.denier
      instances:
        - denysleepv1request.checknothing

创建这一策略之后进行验证:

 $ kubectl apply -f denier.yaml -n istio-system
denier.config.istio.io/denysleepv1 created
checknothing.config.istio.io/denysleepv1request created
rule.config.istio.io/deneysleepv1 created
$ S1_HTTPBIN
PERMISSION_DENIED:denysleepv1.denier.istio-system:Not allowed
$ S2_HTTPBIN
{
  "origin": "10.240.0.21, 13.67.109.88"
}

由上面的测试可以看到,策略应用之后。来自 “v1” 的请求被禁止。如果进一步测试还可以发现,“v1” 服务对其他的访问还是可以照常进行。

补充:1.0.1 中,ServiceEntry 应该在 istio-system 中创建。

频率限制

再次失败,等 Issue。

源码

sleep.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: sleep
  labels:
    app: sleep
spec:
  selector:
    app: sleep
  ports:
    - name: ssh
      port: 80
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: sleep-v1
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sleep
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: sleep
        image: dustise/sleep:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: sleep-v2
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sleep
        version: v2
    spec:
      containers:
      - name: sleep
        image: dustise/sleep:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
---
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