Installazione e upgrade dei gateway con le API Istio

Cloud Service Mesh ti offre la possibilità di eseguire il deployment e gestire i gateway all'interno del tuo mesh di servizi. Un gateway descrive un bilanciatore del carico che opera a livello perimetrale della rete mesh e riceve connessioni HTTP/TCP in entrata o in uscita. I gateway sono utilizzati principalmente per gestire il traffico in entrata, ma puoi anche configurare gateway gestire altri tipi di traffico.

  • Gateway in uscita: un gateway in uscita ti consente di configurare un nodo di uscita dedicato per il traffico che esce dal mesh, in modo da limitare i servizi che possono o devono accedere alle reti esterne oppure per attivare il controllo sicuro del traffico in uscita per aggiungere sicurezza al tuo mesh, ad esempio.

  • Gateway in entrata: un gateway in entrata consente di configurare un'entrata dedicata per ricevere le connessioni HTTP/TCP in entrata.

  • Gateway est-ovest: un proxy per il traffico est-ovest per consentire ai carichi di lavoro dei servizi di comunicare oltre i confini del cluster in un mesh multi-principale su reti diverse. Per impostazione predefinita, questo gateway sarà pubblico su internet.

Questa pagina descrive le best practice per il deployment e l'upgrade dei proxy gateway, nonché esempi di configurazione dei proxy gateway istio-ingressgateway e istio-egressgateway.

Puoi eseguire il deployment dei gateway in diversi modi e puoi utilizzare più di una topologia nello stesso cluster. Consulta Topologie di deployment del gateway nella documentazione di Istio, per saperne di più su queste topologie.

Best practice per l'implementazione dei gateway

Le best practice per il deployment dei gateway dipendono dall'uso o meno della piano dati gestito o piano dati non gestito.

Best practice per il piano dati gestito

  1. Attiva il piano di dati gestito.
  2. Aggiungi un'etichetta di revisione gestita a una nello spazio dei nomi.
  3. Esegui il deployment e gestisci il piano di controllo e i gateway separatamente.
  4. Come best practice per la sicurezza, ti consigliamo di implementare i gateway in un distinto spazio dei nomi rispetto al piano di controllo.
  5. Utilizza le funzionalità di iniezione automatica del file collaterale (inserimento automatico) per inserire la configurazione proxy per gateway simili a come inseriresti i proxy collaterali per i tuoi servizi.

Queste best practice:

  • Assicurati che i tuoi gateway gestiti vengano aggiornati automaticamente con i miglioramenti e gli aggiornamenti della sicurezza più recenti.
  • Offload la gestione e la manutenzione delle istanze gateway nel data plane gestito di Cloud Service Mesh.

Best practice per il piano dati non gestito

  1. Esegui il deployment e gestisci il piano di controllo e i gateway separatamente.
  2. Come best practice per la sicurezza, ti consigliamo di implementare i gateway in un distinto spazio dei nomi rispetto al piano di controllo.
  3. Utilizza l'inserimento automatico dei sidecar (inserimento automatico) per inserire la configurazione del proxy per i gateway in modo simile a come inseriresti i proxy sidecar per i tuoi servizi.

Queste best practice:

  • Consenti agli amministratori dello spazio dei nomi di gestire i gateway senza dover disporre di privilegi elevati per l'intero cluster.
  • Consenti agli amministratori di utilizzare gli stessi strumenti o meccanismi di deployment che usano per gestire le applicazioni Kubernetes, gateway VPN ad alta disponibilità.
  • Offrire agli amministratori il pieno controllo sul deployment del gateway e anche simplificare le operazioni. Quando è disponibile un nuovo upgrade o una configurazione è stata modificata, gli amministratori aggiornano i pod del gateway riavviandoli. Questo rende l'esperienza di gestione di un deployment gateway uguale che utilizzano proxy sidecar per i tuoi servizi.

Esegui il deployment del gateway di esempio

Per supportare gli utenti con strumenti di deployment esistenti, Cloud Service Mesh supporta per eseguire il deployment di un gateway Istio: IstioOperator, Helm e Kubernetes YAML. Ogni metodo produce lo stesso o il risultato finale. Anche se puoi scegliere il metodo che conosci meglio, di utilizzare il metodo YAML Kubernetes perché è più facile e puoi archiviare i manifest idratati nel controllo del codice sorgente.

I passaggi riportati di seguito mostrano come eseguire il deployment di un gateway di esempio.

  1. Crea un nome di spazio per il gateway, se non ne hai già uno. Sostituisci GATEWAY_NAMESPACE con il nome del tuo spazio dei nomi.

    kubectl create namespace GATEWAY_NAMESPACE
    
  2. Attiva lo spazio dei nomi per l'iniezione. I passaggi dipendono dall'implementazione del piano di controllo.

    Gestito (TD)

    1. Applica l'etichetta di inserimento predefinita allo spazio dei nomi:
    kubectl label namespace GATEWAY_NAMESPACE \
        istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite
    

    Gestito (Istiod)

    Consigliato: esegui questo comando per applicare l'etichetta di inserimento predefinita allo spazio dei nomi:

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

    Se sei già un utente con il piano di controllo Istiod gestito: consigliamo di utilizzare l'iniezione predefinita, ma è supportata anche l'iniezione basata su revisione. Segui le istruzioni riportate di seguito:

    1. Esegui il comando seguente per individuare i canali di rilascio disponibili:

      kubectl -n istio-system get controlplanerevision
      

      L'output è simile al seguente:

      NAME                AGE
      asm-managed-rapid   6d7h
      

      NOTA: se nell'elenco riportato sopra sono presenti due revisioni del piano di controllo, rimuovine una. La presenza di più canali del piano di controllo nel cluster non è supportata.

      Nell'output, il valore nella colonna NAME è l'etichetta di revisione corrispondente al canale di rilascio disponibile per la versione di Cloud Service Mesh.

    2. Applica l'etichetta di revisione allo spazio dei nomi:

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

    All'interno del cluster

    Consigliato: esegui il seguente comando per applicare l'etichetta di inserimento predefinita allo spazio dei nomi:

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

    Ti consigliamo di utilizzare l'inserimento predefinito, ma è supportato anche l'inserimento basato sulle revisioni: segui le istruzioni riportate di seguito:

    1. Usa questo comando per individuare l'etichetta di revisione su istiod:

      kubectl get deploy -n istio-system -l app=istiod -o \
         jsonpath={.items[*].metadata.labels.'istio\.io\/rev'}'{"\n"}'
      
    2. Applica l'etichetta di revisione allo spazio dei nomi. Nel seguente comando, REVISION_LABEL è il valore dell'etichetta della revisione istiod che hai annotato nel passaggio precedente.

      kubectl label namespace GATEWAY_NAMESPACE \
          istio-injection- istio.io/rev=REVISION_LABEL --overwrite
      
  3. Copia i file di configurazione per i gateway di esempio dal repository anthos-service-mesh.

  4. Cambia la directory nella directory samples. Per assicurarti di trovarti nella directory corretta, esegui il comando ls per elencare i contenuti della directory e poi verifica che esistano una directory gateways (a cui accederai nel passaggio successivo) e una directory online-boutique.

  5. Eseguire il deployment di un gateway in entrata o in uscita. Questi si trovano nella samples/gateways/ così com'è o modificala in base alle tue esigenze.

    In entrata

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

    In uscita

    kubectl apply -n GATEWAY_NAMESPACE -f samples/gateways/istio-egressgateway
    
  6. Dopo aver creato il deployment, verifica che i nuovi servizi funzionino correttamente:

    kubectl get pod,service -n GATEWAY_NAMESPACE
    

    Verifica che l'output sia simile al seguente:

    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

Gestisci le risorse gateway come qualsiasi altra applicazione Kubernetes. I sample nel repository anthos-service-mesh-packages sono pensati per fornire indicazioni e un quickstart. Personalizzali in base alle tue esigenze.

Selettori di gateway

Applicchi una configurazione di gateway ai proxy istio-ingressgateway e istio-egressgateway per gestire il traffico in entrata e in uscita per il tuo mesh, in modo da specificare il traffico che vuoi far entrare o uscire dal mesh. Le etichette dei pod di un deployment di gateway vengono utilizzate dalle risorse di configurazione del gateway, pertanto è importante che il selettore del gateway corrisponda a queste etichette.

Ad esempio, nei deployment precedenti, l'etichetta istio=ingressgateway è impostata sui pod gateway. Per applicare una configurazione del gateway a questi deployment, devi selezionare la stessa etichetta:

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

Per un esempio di configurazione del gateway e di un servizio virtuale, vedi frontend.yaml nell'applicazione di esempio Online Boutique.

Eseguire l'upgrade dei gateway

Upgrade in loco

Per la maggior parte dei casi d'uso, devi eseguire l'upgrade dei gateway seguendo il pattern di upgrade in situ. Poiché i gateway utilizzano l'inserimento di pod, i nuovi pod gateway vengono automaticamente inserite la configurazione più recente, include la versione.

Se vuoi cambiare la revisione del piano di controllo in uso dal gateway, puoi impostare l'etichetta istio.io/rev sul deployment del gateway, che attivare un riavvio in sequenza.

Piano di controllo gestito

Poiché Google gestisce gli upgrade per il piano di controllo gestito, basta riavviare il deployment del gateway e i nuovi pod automaticamente l'ultima configurazione e la versione più recente.

kubectl rollout restart deployment istio-ingressgateway \
  -n GATEWAY_NAMESPACE

Piano di controllo in-cluster

Per applicare lo stesso pattern ai gateway quando hai il controllo nel cluster devi modificare la revisione del piano di controllo utilizzata dal gateway. Imposta l'etichetta istio.io/rev sul deployment del gateway, che attiverà un riavvio graduale. I passaggi richiesti variano a seconda che sia necessario aggiornare o meno il l'etichetta di revisione sullo spazio dei nomi e/o sul pod del gateway.

  • Se hai etichettato lo spazio dei nomi per l'iniezione, imposta l'etichetta istio.io/rev sullo spazio dei nomi sul nuovo valore di revisione:

      kubectl label namespace GATEWAY_NAMESPACE \
        istio-injection- istio.io/rev=REVISION \
        --overwrite
    
  • Se hai attivato l'iniezione solo per il pod gateway, imposta l'etichetta istio.io/rev sul deployment sul nuovo valore di revisione, come nel seguente file YAML Kubernetes:

    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 Cloud 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
    

Upgrade canary (avanzati)

Se utilizzi il piano di controllo in-cluster e vuoi controllare più lentamente l'implementazione di una nuova revisione del piano di controllo, puoi seguire il pattern di upgrade canary. Puoi eseguire più versioni di un deployment assicurarti che tutto funzioni come previsto con un sottoinsieme del tuo traffico. Ad esempio, se vuoi implementare una nuova revisione canary, crea una copia del deployment del gateway con l'etichetta istio.io/rev=REVISION impostata sulla nuova revisione e un nuovo nome, ad esempio 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

Quando viene creato questo deployment, avrai due versioni del gateway, entrambe selezionate dallo stesso servizio:

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

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

Se ritieni che le tue applicazioni funzionino come previsto, esegui questo comando per passare alla nuova versione eliminando il deployment con l'etichetta istio.io/rev precedente impostata:

kubectl delete deploy/istio-ingressgateway -n GATEWAY_NAMESPACE

Se hai riscontrato un problema durante il test dell'applicazione con la nuova versione del gateway, esegui questo comando per tornare alla versione precedente eliminando il deployment con il nuovo set di etichette istio.io/rev:

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

Configurazione avanzata

Configura la versione TLS minima del gateway

Per Cloud Service Mesh, la versione TLS minima predefinita per i server gateway è 1.2. Puoi configurare la versione TLS minima utilizzando il campo minProtocolVersion. Per ulteriori informazioni, vedi ServerTLSSettings.

Funzionalità non supportate

Se hai TRAFFIC_DIRECTOR l'implementazione del piano di controllo, i seguenti campi o valori in Gateway non sono supportati:

  • ServerTLSSettings.TLSmode con valore AUTO_PASSTHROUGH
  • ServerTLSSettings.verifyCertificateSpki
  • ServerTLSSettings.verifyCertificateHash

Risolvi i problemi relativi ai gateway

Impossibile aggiornare l'immagine del gateway da auto

Quando esegui il deployment o l'upgrade di un gateway, Cloud Service Mesh inserisce auto come nel campo image. Dopo la chiamata al webhook mutante, Cloud Service Mesh sostituisce automaticamente questo segnaposto con il valore Immagine proxy Cloud Service Mesh. Se la chiamata al webhook mutante non va a buon fine, auto rimane invariato e il container non è stato trovato. In genere si tratta di una situazione a causa di un'etichetta dello spazio dei nomi errata. Assicurati di aver configurato il corretto e quindi eseguire di nuovo il deployment o l'upgrade del gateway.