Gateways installieren und upgraden

Anthos Service Mesh bietet Ihnen die Möglichkeit, Gateways als Teil Ihres Service Mesh bereitzustellen und zu verwalten. Ein Gateway beschreibt einen Load-Balancer, der am Rand des Mesh-Netzwerks ausgeführt wird und eingehende oder ausgehende HTTP/TCP-Verbindungen empfängt. Gateways sind Envoy-Proxys, die Ihnen eine detaillierte Kontrolle über den in das Mesh-Netzwerk eingehenden und ausgehenden Traffic ermöglichen. Gateways werden hauptsächlich zum Verwalten des eingehenden Traffics verwendet. Sie können jedoch auch Gateways konfigurieren, um andere Arten von Traffic zu verwalten. Beispiel:

• Gateways für ausgehenden Traffic: Mit einem Gateway für ausgehenden Traffic können Sie einen dedizierten Ausgangsknoten für den Traffic konfigurieren, der das Mesh-Netzwerk verlässt, und einschränken, welche Dienste auf externe Netzwerke zugreifen können. Außerdem können Sie damit den ausgehenden Traffic sicher steuern, um Ihrem Mesh beispielsweise mehr Sicherheit hinzuzufügen.

• East-west-Gateways: Ein Proxy für east-west-Traffic, damit Dienstarbeitslasten über Clustergrenzen hinweg in einem Multi-Primary-Mesh-Netzwerk in verschiedenen Netzwerken kommunizieren können. Standardmäßig ist dieses Gateway im Internet öffentlich zugänglich.

Auf dieser Seite finden Sie Best Practices zum Bereitstellen und Aktualisieren der Gateway-Proxys sowie Beispiele zum Konfigurieren Ihrer eigenen Gateway-Proxys istio-ingressgateway und istio-egressgateway. Traffic-Aufteilung, Weiterleitungen und Wiederholungslogik sind durch Anwenden einer Gateway-Konfiguration auf die Gateway-Proxys möglich. Anstatt Traffic-Routing auf Anwendungsebene (L7) derselben API-Ressource hinzuzufügen, binden Sie einen virtuellen Dienst an das Gateway. Auf diese Weise können Sie den Gateway-Traffic wie jeden anderen Traffic auf Datenebene im Service Mesh verwalten.

Sie können Gateways auf verschiedene Arten bereitstellen und festlegen, dass mehrere Topologien innerhalb desselben Clusters verwendet werden. Weitere Informationen zu diesen Topologien finden Sie in der Istio-Dokumentation unter Topologien für die Bereitstellung von Gateways.

Best Practices für die Bereitstellung von Gateways

Die Best Practices für die Bereitstellung von Gateways hängen davon ab, ob Sie die verwaltete Datenebene oder die nicht verwaltete Datenebene verwenden.

Best Practices für verwaltete Datenebenen

1. Aktivieren Sie die verwaltete Datenebene.
2. Fügen Sie einem Namespace ein verwaltetes Überarbeitungslabel hinzu.
3. Steuerungsebene und Gateways separat bereitstellen und verwalten.
4. Als Best Practice für die Sicherheit empfehlen wir, dass Sie Gateways in einem anderen Namespace über die Steuerungsebene bereitstellen.
5. Verwenden Sie die automatische Sidecar-Datei-Einfügung (automatische Einfügung), um die Proxykonfiguration für die Gateways ähnlich wie die Sidecar-Proxys für Ihre Dienste einzufügen.

Diese Best Practices:

• Achten Sie darauf, dass Ihre verwalteten Gateways automatisch mit den neuesten Verbesserungen und Sicherheitsupdates auf dem neuesten Stand sind.
• Verlagerung der Verwaltung und Wartung von Gatewayinstanzen auf von Anthos Service Mesh verwaltete Datenebenen.

Best Practices für nicht verwaltete Datenebenen

1. Steuerungsebene und Gateways separat bereitstellen und verwalten.
2. Als Best Practice für die Sicherheit empfehlen wir, dass Sie Gateways in einem anderen Namespace über die Steuerungsebene bereitstellen.
3. Verwenden Sie die automatische Sidecar-Datei-Einfügung (automatische Einfügung), um die Proxykonfiguration für die Gateways ähnlich wie die Sidecar-Proxys für Ihre Dienste einzufügen.

Diese Best Practices:

• Lassen Sie Gateways von Ihren Namespace-Administratoren verwalten, ohne erweiterte Berechtigungen für Ihren gesamten Cluster zu benötigen.
• Administratoren können dieselben Bereitstellungstools oder Mechanismen verwenden, die sie zum Verwalten von Kubernetes-Anwendungen für die Bereitstellung und Verwaltung von Gateways verwenden.
• Geben Sie Administratoren die volle Kontrolle über die Gatewaybereitstellung und vereinfachen Sie auch die Vorgänge. Wenn ein neues Upgrade verfügbar ist oder sich eine Konfiguration geändert hat, starten Administratoren Gateway-Pods einfach neu, um sie zu aktualisieren. Das Ausführen einer Gateway-Bereitstellung entspricht somit dem Ausführen von Sidecar-Proxys für Ihre Dienste.

Gateways bereitstellen

Um Nutzer mit vorhandenen Bereitstellungstools zu unterstützen, unterstützt Anthos Service Mesh die Bereitstellung eines Gateways auf dieselbe Weise wie Istio: IstioOperator, Helm und Kubernetes YAML. Jede Methode führt zu demselben Ergebnis. Sie können zwar die Methode auswählen, die Sie am häufigsten verwenden, wir empfehlen jedoch, die YAML-Methode von Kubernetes zu verwenden, da sie einfacher zu ändern ist und hydrierte Manifeste in der Versionsverwaltung speichern kann.

1. Erstellen Sie einen Namespace für das Gateway, falls Sie noch keinen haben. Ersetzen Sie GATEWAY_NAMESPACE durch den Namen Ihres Namespace.

   kubectl create namespace GATEWAY_NAMESPACE
   

2. Um die automatische Einfügung zu aktivieren, versehen Sie Ihre Namespaces mit den Standard-Injektionslabels, wenn das Standard-Tag eingerichtet ist, oder Sie wenden das Überarbeitungslabel auf Ihren Namespace an. Welches Label Sie hinzufügen, hängt auch davon ab, ob Sie verwaltetes Anthos Service Mesh bereitgestellt oder die clusterinterne Steuerungsebene installiert haben. Das Label wird vom Sidecar-Injektor-Webhook verwendet, um eingefügte Sidecars einer bestimmten Version der Steuerungsebene zuzuordnen.

   Wählen Sie unten den Tab entsprechend Ihrem Installationstyp (entweder verwaltet oder im Cluster) aus.

   Verwaltet

   Verwenden Sie folgenden Befehl, um die verfügbaren Release-Kanäle zu finden:

   kubectl -n istio-system get controlplanerevision
   

   Die Ausgabe sieht in etwa so aus:

   NAME                AGE
   asm-managed         6d7h
   asm-managed-rapid   6d7h
   

   In der Ausgabe ist der Wert in der NAME-Spalte das Überarbeitungslabel, das dem verfügbaren Release-Kanal für die Anthos Service Mesh-Version entspricht.

   Clusterintern

   Bei clusterinternen Steuerungsebenen haben der istiod-Service und das Deployment in der Regel ein Überarbeitungslabel ähnlich wie istio.io/rev=asm-1232-2, wobei asm-1232-2 die Anthos Service Mesh-Version identifiziert. Die Überarbeitung wird Teil des istiod-Dienstnamens, z. B. istiod-asm-1232-2.istio-system.

   Verwenden Sie den folgenden Befehl, um das Überarbeitungslabel in istiod für die clusterinterne Steuerungsebene zu finden:

   kubectl get deploy -n istio-system -l app=istiod \
     -o=jsonpath='{.items[*].metadata.labels.istio\.io\/rev}''{"\n"}'
   

3. Aktivieren Sie den Namespace für die Injection: Ersetzen Sie REVISION und durch den Wert für das Überarbeitungslabel.

   Hinweis: Sie können istio.io/rev durch das Label istio-injection=enabled ersetzen, wenn das Standard-Tag konfiguriert ist. Prüfen Sie, ob das Standard-Tag vorhanden ist. Führen Sie dazu istioctl tag list mit dem istioctl von OUTPUT_DIR aus.

   kubectl label namespace GATEWAY_NAMESPACE istio-injection- istio.io/rev=REVISION --overwrite
   

4. Wenn Sie Anthos Service Mesh mit asmcli installiert haben, wechseln Sie in das Verzeichnis, das Sie in --output_dir angegeben haben, und wechseln Sie dann mit cd zum Verzeichnis samples.

   Wichtig: Um sicherzustellen, dass Sie sich im richtigen samples-Verzeichnis befinden, führen Sie den ls-Befehl aus. Dadurch werden alle Verzeichnisinhalte aufgerufen und Sie können nachsehen, ob es ein Verzeichnis gateways (auf das Sie im nächsten Schritt zugreifen) und online-boutique gibt.

   Wenn Sie asmcli nicht zur Installation genutzt haben, kopieren Sie die Konfigurationsdateien für die Gateways aus dem Repository anthos-service-mesh.

5. Sie können die Beispiel-Gateway-Konfiguration im Verzeichnis samples/gateways/ unverändert bereitstellen oder nach Bedarf ändern.

   Eingehender Traffic

   kubectl apply -n GATEWAY_NAMESPACE -f samples/gateways/istio-ingressgateway
   

   Ausgehender Traffic

   kubectl apply -n GATEWAY_NAMESPACE -f samples/gateways/istio-egressgateway
   

6. Prüfen Sie nach dem Ausführen der Bereitstellung, ob die neuen Dienste ordnungsgemäß funktionieren:

   kubectl get pod,service -n GATEWAY_NAMESPACE
   

   Die Ausgabe sieht etwa so aus:

   NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   pod/istio-ingressgateway-856b7c77-bdb77   1/1     Running   0          3s
   
   NAME                           TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP      PORT(S)        AGE
   service/istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.24.5.129    34.82.157.6      80:31904/TCP   3s

Wichtig: Ihre Gateway-Ressourcen sollten wie jede andere Kubernetes-Anwendung verwaltet werden. Die Beispiele im Repository anthos-service-mesh-packages dienen als Orientierungshilfe und Kurzanleitung und sollten an Ihre Anforderungen angepasst werden.

Gateway-Selektoren

Sie wenden eine Gateway-Konfiguration auf die Proxys istio-ingressgateway und istio-egressgateway an, um eingehenden und ausgehenden Traffic für Ihr Mesh zu verwalten. Dadurch können Sie angeben, welcher Traffic in das Mesh ein- und ausgehen darf. Die Labels in den Pods einer Gateway-Bereitstellung werden von den Gateway-Konfigurationsressourcen verwendet. Daher ist es wichtig, dass Ihre Gateway-Auswahl mit diesen Labels übereinstimmt.

In den obigen Bereitstellungen ist das Label istio=ingressgateway beispielsweise auf den Gateway-Pods festgelegt. Wenn Sie eine Gateway-Konfiguration auf diese Bereitstellungen anwenden möchten, müssen Sie dasselbe Label auswählen:

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
...

Ein Beispiel für eine Gateway-Konfiguration und einen virtuellen Dienst finden Sie in der Beispielanwendung "Online Boutique" unter frontend.yaml.

Upgrade für Gateways durchführen

Direkte Upgrades

In den meisten Anwendungsfällen sollten Sie ein Upgrade Ihrer Gateways nach dem Muster für direkte Upgrades ausführen. Da Gateways die Pod-Injektion verwenden, werden neu erstellte Gateway-Pods automatisch mit der neuesten Konfiguration eingefügt, die die Version enthält.

Wenn Sie die vom Gateway verwendete Version der Steuerungsebene ändern möchten, können Sie im Gateway-Deployment das Label istio.io/rev festlegen, das auch einen rollierenden Neustart auslöst.

Verwaltete Steuerungsebene

Da Google die Upgrades der Steuerungsebene für die verwaltete Steuerungsebene verwaltet, können Sie das Gateway-Deployment einfach neu starten. Die neuen Pods werden dann automatisch mit der neuesten Konfiguration und Version eingeschleust.

kubectl rollout restart deployment istio-ingressgateway \
  -n GATEWAY_NAMESPACE

Clusterinterne Steuerungsebene

Wenn Sie mit der clusterinternen Steuerungsebene das gleiche Muster auf Ihre Gateways anwenden möchten, müssen Sie die vom Gateway verwendete Version der Steuerungsebene ändern. Legen Sie das Label istio.io/rev für das Gateway-Deployment fest, das einen rollierenden Neustart auslöst. Die erforderlichen Schritte hängen davon ab, ob Sie das Überarbeitungslabel für den Namespace und/oder den Gateway-Pod aktualisieren müssen.

• Wenn Sie den Namespace mit einem Label für die Injektion versehen haben, legen Sie für das Label istio.io/rev für den Namespace den neuen Versionswert fest:

    kubectl label namespace GATEWAY_NAMESPACE \
      istio-injection- istio.io/rev=REVISION \
      --overwrite
  

• Wenn Sie die Injektion nur für den Gateway-Pod aktiviert haben, legen Sie das Label istio.io/rev für das Deployment auf den neuen Versionswert wie in der folgenden Kubernetes-YAML-Datei fest:

  cat <<EOF > gateway-deployment.yaml
  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: istio-ingressgateway
    namespace: GATEWAY_NAMESPACE
  spec:
    selector:
      matchLabels:
        istio: ingressgateway
    template:
      metadata:
        annotations:
          # This is required to tell Anthos Service Mesh to inject the gateway with the
          # required configuration.
          inject.istio.io/templates: gateway
        labels:
          istio: ingressgateway
          istio.io/rev: REVISION
      spec:
        containers:
        - name: istio-proxy
          image: auto # The image will automatically update each time the pod starts.
  EOF
  
  kubectl apply -f gateway-deployment.yaml
  

  Hinweis: Wenn image nicht automatisch mit dem tatsächlichen Anthos Service Mesh-Proxy-Image aktualisiert wird, wird der Container nicht gefunden und ein Fehler tritt auf. Weitere Informationen finden Sie unter Fehlerbehebung bei Gateways.

Canary-Upgrades (erweitert)

Wenn Sie die Steuerungsebene im Cluster verwenden und die Einführung einer neuen Überarbeitung der Steuerungsebene langsamer steuern möchten, können Sie das Canary-Upgrade-Muster verwenden. Sie können mehrere Versionen einer Gateway-Bereitstellung ausführen und dafür sorgen, dass bei einem Teil Ihres Traffics alles wie erwartet funktioniert. Wenn Sie beispielsweise eine neue Überarbeitung (Canary) einführen möchten, erstellen Sie eine Kopie der Gateway-Bereitstellung. Geben Sie dabei für die neue Überarbeitung das Label istio.io/rev=REVISION an und legen Sie einen neuen Namen fest. istio-ingressgateway-canary:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: istio-ingressgateway-canary
  namespace: GATEWAY_NAMESPACE
spec:
  selector:
    matchLabels:
      istio: ingressgateway
  template:
    metadata:
      annotations:
        inject.istio.io/templates: gateway
      labels:
        istio: ingressgateway
        istio.io/rev: REVISION # Set to the control plane revision you want to deploy
    spec:
      containers:
      - name: istio-proxy
        image: auto

Hinweis: Wenn image nicht automatisch mit dem tatsächlichen Anthos Service Mesh-Proxy-Image aktualisiert wird, wird der Container nicht gefunden und ein Fehler tritt auf. Die nächsten Schritte finden Sie unter Fehlerbehebung bei Gateways.

Mit dieser Bereitstellung haben Sie zwei Versionen des Gateways, die beide vom selben Dienst ausgewählt werden:

kubectl get endpoints \
-o "custom-columns=NAME:.metadata.name,PODS:.subsets[*].addresses[*].targetRef.name" \
-n GATEWAY_NAMESPACE

Die Ausgabe sieht in etwa so aus:

NAME                   PODS
istio-ingressgateway   istio-ingressgateway-788854c955-8gv96,istio-ingressgateway-canary-b78944cbd-mq2qf

Hinweis: Im Gegensatz zu Anwendungsdiensten, die innerhalb des Mesh-Netzwerks bereitgestellt werden, können Sie die Trafficverteilung auf Istio nicht zur Verteilung des Traffics zwischen den Gateway-Versionen verwenden, da der Traffic direkt von externen Clients stammt, die von Istio nicht gesteuert werden Stattdessen können Sie die Verteilung des Traffics durch die Anzahl der Replikate jedes Deployments steuern. Wenn Sie einen anderen Load-Balancer vor Istio verwenden, können Sie damit auch die Trafficverteilung steuern.

Wenn Sie sicher sind, dass Ihre Anwendungen wie erwartet funktionieren, führen Sie den folgenden Befehl aus, um zur neuen Version zu wechseln. Löschen Sie dazu die Bereitstellung mit dem alten istio.io/rev-Labelsatz:

kubectl delete deploy/istio-ingressgateway -n GATEWAY_NAMESPACE

Wenn beim Testen Ihrer Anwendung mit der neuen Version des Gateways ein Problem aufgetreten ist, führen Sie diesen Befehl aus, um zur alten Version zurückzukehren. Löschen Sie dazu die Bereitstellung mit dem neuen istio.io/rev-Labelsatz:

kubectl delete deploy/istio-ingressgateway-canary -n GATEWAY_NAMESPACE

Erweiterte Konfiguration

TLS-Mindestversion des Gateways konfigurieren

Ab Anthos Service Mesh Version 1.14 ist die standardmäßige TLS-Mindestversion für Gatewayserver 1.2. Sie können die TLS-Mindestversion mit dem Feld minProtocolVersion konfigurieren. Weitere Informationen finden Sie unter ServerTLSSettings.

Fehlerbehebung bei Gateways

Gateway-Image von auto konnte nicht aktualisiert werden

Wenn Sie ein Gateway bereitstellen oder upgraden, fügt Anthos Service Mesh auto als Platzhalter im Feld image ein. Nach dem Aufruf zum Mutieren des Webhooks ersetzt Anthos Service Mesh diesen Platzhalter automatisch durch das tatsächliche Anthos Service Mesh-Proxy-Image. Wenn der Aufruf zum Ändern des Webhooks fehlschlägt, bleibt der Platzhalter auto bestehen und der Container wird nicht gefunden. Dies wird normalerweise durch ein falsches Namespace-Label verursacht. Prüfen Sie, ob Sie den richtigen Namespace konfiguriert haben, und stellen Sie das Gateway dann noch einmal bereit oder führen Sie ein Upgrade durch.