Migrar do Istio 1.11 ou mais recente para o Cloud Service Mesh

Neste tutorial, mostramos como migrar um aplicativo de um cluster do Google Kubernetes Engine (GKE) usando o Istio para um novo cluster usando o Cloud Service Mesh gerenciado, a malha de serviço totalmente gerenciada e compatível com o Istio do Google.

Neste tutorial, você aprenderá a:

1. Criar um novo cluster do Google Kubernetes Engine e instalar o Istio e o gateway de entrada do Istio no cluster. Ele atuará como o cluster atual a partir do qual você quer migrar.
2. Implante o aplicativo de amostra Online Boutique (em inglês) no cluster com o Istio.
3. Crie outro cluster do Google Kubernetes Engine no mesmo projeto do Google Cloud.
4. Ative o Cloud Service Mesh gerenciado no segundo cluster e implante o gateway de entrada do Cloud Service Mesh.
5. Implante o Online Boutique no cluster com o Cloud Service Mesh para replicar a implantação do cluster com o Istio.
6. Transfira 50% do tráfego de usuários do cluster com o Istio para o cluster com o Cloud Service Mesh, usando os recursos de divisão de tráfego do Istio no cluster com o Istio.
7. Conclua a migração do Istio para o Cloud Service Mesh apontando a entrada do sistema de nome de domínio (DNS) do cluster com o Istio para o cluster com o Cloud Service Mesh.

Implantação canário

A "implantação canário" é uma técnica usada no desenvolvimento de softwares para testar uma nova versão de algum software antes de lançar essa nova versão para todos os usuários. Envolvem de modo incremental o aumento da porcentagem de tráfego enviado para a nova versão. Neste tutorial, você vai configurar um novo cluster com o Cloud Service Mesh gerenciado e mudar o tráfego de usuários de forma incremental para ele. Para começar, direcione 0% do tráfego de usuários para o novo cluster, depois 50% e, por fim, 100%. Na produção, use incrementos menores e mais amplos. Se, a qualquer momento, você perceber que o novo cluster é incapaz de processar uma porcentagem de tráfego, será possível fazer a reversão reduzindo a porcentagem para 0%.

Plano de controle canário x cluster canário

Há duas estratégias usadas com frequência para migrações do Istio para o Cloud Service Mesh gerenciado:

• Migração do plano de controle canário: nesta estratégia, você provisiona o Cloud Service Mesh gerenciado no mesmo cluster em que o Istio está instalado.
• Migração de cluster canário: nessa estratégia, você cria um novo cluster e ativa o Cloud Service Mesh gerenciado nele.

Neste tutorial, você vai aprender sobre a estratégia de migração de clusters canário.

Custos

Neste tutorial, usamos o seguinte componente faturável do Google Cloud:

• Google Kubernetes Engine
• Cloud Service Mesh

Ao concluir este tutorial, exclua os recursos criados para evitar custos contínuos. Para mais informações, consulte Limpeza.

Antes de começar

1. Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.

2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

   Go to project selector

3. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

4. Enable the required APIs.

   Enable the APIs

5. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

   Go to project selector

6. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

7. Enable the required APIs.

   Enable the APIs

Iniciar o Cloud Shell

Neste tutorial, você vai usar o Cloud Shell, que é um ambiente de shell hospedado no Google Cloud que permite gerenciar os recursos da plataforma,

O Cloud Shell vem pré-instalado com a ferramentas de linha de comando Google Cloud CLI, kubectl e istioctl. A CLI gcloud fornece a CLI principal para o Google Cloud.

Abra uma sessão do Cloud Shell no canto superior direito desta página, clique em e em Reconhecer. Uma sessão do Cloud Shell é aberta dentro de um quadro inferior no console. Execute os seguintes comandos nessa sessão do Cloud Shell.

Fazer o download do código de exemplo

Clone os repositórios git que contêm os recursos do Kubernetes e do Istio que você usará:

  git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/anthos-service-mesh-samples.git
  git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/microservices-demo.git

Configurar o cluster com o Istio

Criar o cluster e instalar o Istio

Na seção, você vai criar o cluster que usa o Istio. Na prática, eles seriam os clusters que você já está usando.

1. Substitua PROJECT_ID pelo ID do projeto e crie um novo cluster:

   gcloud container clusters create cluster-with-istio \
     --project=PROJECT_ID \
     --zone=us-central1-a \
     --machine-type=e2-standard-2 --num-nodes=3
   

   Observação: essa operação pode levar alguns minutos para ser concluída.

2. Renomeie o contexto do cluster para facilitar o trabalho dele:

   kubectl config rename-context \
     gke_PROJECT_ID_us-central1-a_cluster-with-istio \
     cluster-with-istio
   

3. Verifique se o contexto do cluster foi renomeado:

   kubectl config get-contexts --output="name"
   

4. Instale o Istio no cluster. Para simplificar, instale o perfil padrão do Istio e a versão correspondente à instalação do istioctl.

   istioctl install
   

   Você vai precisar digitar "y" e pressionar Enter.

   A resposta é semelhante a:

   This will install the Istio X.Y.Z default profile with ["Istio core" "Istiod" "Ingress gateways"] components into the cluster. Proceed? (y/N)
   ✔ Istio core installed
   ✔ Istiod installed
   ✔ Ingress gateways installed
   ✔ Installation complete
   Making this installation the default for injection and validation.
   

Implantar Boutique on-line

1. Você implantará o Online Boutique em um namespace separado chamado onlineboutique. Crie o namespace:

   kubectl \
     --context cluster-with-istio \
     create namespace onlineboutique
   

2. Implante os 12 serviços da Online Boutique, que incluem um gerador de carga que imita o tráfego do usuário:

   kubectl \
     --namespace=onlineboutique \
     --context=cluster-with-istio \
     apply -f microservices-demo/release/kubernetes-manifests.yaml
   

3. A etapa anterior também implantou um serviço chamado frontend-external (do tipo LoadBalancer), que recebe um endereço IP externo. No entanto, você só quer permitir a entrada pública usando a implantação do gateway de entrada do Istio. Exclua o recurso de serviço frontend-external:

   kubectl \
     --namespace=onlineboutique \
     --context=cluster-with-istio \
     delete service frontend-external
   

4. Implante um recurso do Istio Gateway e um do Istio VirtualService para que o tráfego público acesse o Online Boutique:

   kubectl \
     --namespace=onlineboutique \
     --context=cluster-with-istio \
     apply -f microservices-demo/istio-manifests/frontend-gateway.yaml
   

5. Encontre o endereço IP externo do gateway de entrada do Istio:

   kubectl \
     --namespace istio-system \
     --context=cluster-with-istio \
     get service --output jsonpath='{.items[0].status.loadBalancer.ingress[0].ip}'
   

6. Copie o endereço IP externo do serviço istio-ingressgateway e acesse-o pelo navegador da Web. Você verá o app de exemplo Online Boutique.

Configurar o novo cluster com o Cloud Service Mesh gerenciado

Criar o cluster e provisionar o Cloud Service Mesh gerenciado

Nesta seção, você vai criar o cluster que será usado para migrar. Você provisionará o Cloud Service Mesh gerenciado e implantará o Online Boutique para replicar as implantações do cluster que usa o Istio.

1. Crie um novo cluster:

   gcloud container clusters create cluster-with-csm \
     --project=PROJECT_ID --zone=us-central1-a \
     --machine-type=e2-standard-4 --num-nodes=2 \
     --workload-pool PROJECT_ID.svc.id.goog
   

   Observação: essa operação pode levar alguns minutos para ser concluída.

2. Renomeie o contexto do cluster para facilitar o trabalho dele:

   kubectl config rename-context \
     gke_PROJECT_ID_us-central1-a_cluster-with-csm \
     cluster-with-csm
   

3. Verifique se o contexto do cluster foi renomeado:

   kubectl config get-contexts --output="name"
   

4. Ative o Cloud Service Mesh na frota do seu projeto. Uma frota é um agrupamento lógico de clusters do Kubernetes e outros recursos que podem ser gerenciados em conjunto.

   gcloud container fleet mesh enable --project PROJECT_ID
   

   A saída é semelhante a:

   Waiting for Feature Service Mesh to be created...done.
   

5. Registre o cluster na frota do projeto:

   gcloud container fleet memberships register cluster-with-csm-membership \
     --gke-cluster=us-central1-a/cluster-with-csm \
     --enable-workload-identity \
     --project PROJECT_ID
   

   A saída é semelhante a:

   Waiting for membership to be created...done.
   Finished registering to the Fleet.
   

6. Ative o Cloud Service Mesh gerenciado no cluster:

   gcloud container fleet mesh update \
     --management automatic \
     --memberships cluster-with-csm-membership \
     --project PROJECT_ID
   

   A saída é semelhante a:

   Waiting for Feature Service Mesh to be updated...done.
   

   Observação: o Cloud Service Mesh gerenciado cuida de grande parte da manutenção manual associada ao upgrade, ao escalonamento e à proteção da malha de serviço. Saiba mais sobre o Cloud Service Mesh gerenciado.

7. Verifique se o Cloud Service Mesh gerenciado foi provisionado para o cluster e está pronto para uso:

   gcloud container fleet mesh describe --project PROJECT_ID
   

   Pode levar cerca de 10 minutos para que o Cloud Service Mesh seja provisionado e esteja pronto para uso no cluster. Se você vir controlPlaneManagement.state: DISABLED ou controlPlaneManagement.state: PROVISIONING, será necessário executar novamente o comando anterior em intervalos de alguns minutos até ver controlPlaneManagement.state: ACTIVE.

   A saída é semelhante a:

   createTime: '2022-07-06T01:05:39.110120474Z'
   membershipSpecs:
     projects/123456789123/locations/global/memberships/cluster-with-csm-membership:
       mesh:
         management: MANAGEMENT_AUTOMATIC
   membershipStates:
     projects/123456789123/locations/global/memberships/cluster-with-csm-membership:
       servicemesh:
         controlPlaneManagement:
           details:
           - code: REVISION_READY
             details: 'Ready: asm-managed'
           state: ACTIVE
         dataPlaneManagement:
           details:
           - code: OK
             details: Service is running.
           state: ACTIVE
       state:
         code: OK
         description: 'Revision(s) ready for use: asm-managed.'
         updateTime: '2022-07-06T01:19:24.243993678Z'
   name: projects/your-project-id/locations/global/features/servicemesh
   resourceState:
     state: ACTIVE
   spec: {}
   state:
     state: {}
   updateTime: '2022-07-06T01:19:27.475885687Z'
   

Implantar o gateway de entrada do Cloud Service Mesh

1. Você vai implantar o gateway de entrada do Cloud Service Mesh em um namespace diferente chamado asm-ingress. Crie o namespace:

   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     create namespace asm-ingress
   

2. Use o rótulo istio.io/rev=asm-managed para adicionar o namespace asm-ingress à malha de serviço e ative a injeção automática de proxy sidecar.

   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     label namespace asm-ingress 'istio.io/rev=asm-managed'
   

3. Implante o gateway de entrada do Cloud Service Mesh:

   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     --namespace=asm-ingress \
     apply -f anthos-service-mesh-samples/docs/shared/asm-ingress-gateway/asm-gateway-deployment-svc.yaml
   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     --namespace=asm-ingress \
     apply -f anthos-service-mesh-samples/docs/shared/asm-ingress-gateway/gateway.yaml
   

   A saída é semelhante a:

   namespace/asm-ingress configured
   serviceaccount/asm-ingressgateway configured
   service/asm-ingressgateway configured
   deployment.apps/asm-ingressgateway configured
   gateway.networking.istio.io/asm-ingressgateway configured
   

   Observação: você pode navegar pelos recursos no repositório oficial de amostras do GitHub da Cloud Service Mesh.

Implantar Boutique on-line

1. Você implantará o Online Boutique em um namespace separado chamado onlineboutique. Crie o namespace:

   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     create namespace onlineboutique
   

2. Use o rótulo istio.io/rev=asm-managed para adicionar o namespace onlineboutique à malha de serviço e ative a injeção automática de proxy sidecar.

   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     label namespace onlineboutique 'istio.io/rev=asm-managed'
   

3. Implante os 12 serviços da Online Boutique, incluindo o gerador de carga que imita o tráfego do usuário:

   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     --namespace=onlineboutique \
     apply -f anthos-service-mesh-samples/docs/shared/online-boutique/kubernetes-manifests.yaml
   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     --namespace=onlineboutique \
     apply -f anthos-service-mesh-samples/docs/shared/online-boutique/virtual-service.yaml
   

4. Encontre o endereço IP externo do gateway de entrada do Cloud Service Mesh:

   kubectl \
     --context cluster-with-csm \
     --namespace asm-ingress \
     get service --output jsonpath='{.items[0].status.loadBalancer.ingress[0].ip}'
   

5. Copie o endereço IP externo do serviço asm-ingressgateway e acesse-o pelo navegador da Web. Você vai encontrar o app de exemplo Online Boutique. Você vai usar o endereço IP externo na próxima seção. Portanto, copie-o para uma variável de ambiente:

   export INGRESS_IP_OF_CLUSTER_WITH_MANAGED_ASM=$( \
     kubectl \
       --context cluster-with-csm \
       --namespace asm-ingress \
       get service --output jsonpath='{.items[0].status.loadBalancer.ingress[0].ip}' \
     )
   

Testar o cluster com o Cloud Service Mesh usando uma implantação canário

Nesta seção, você vai configurar o cluster com o Istio para que 50% do tráfego de usuários para o Online Boutique seja transferido para a instância do Online Boutique no cluster com o Cloud Service Mesh gerenciado. Para fazer isso, implante o seguinte nos dois recursos do Istio no cluster com o Istio:

• um ServiceEntry para informar ao Istio sobre o endpoint de Online Boutique do cluster do Cloud Service Mesh gerenciado
• um VirtualService para instruir o gateway de entrada do Istio a dividir o tráfego de 50 a 50.

Observação: na produção, essa divisão do tráfego para o cluster com o Cloud Service Mesh gerenciado precisa ser feita em pequenos incrementos, em vez de um imediatamente 50%, e aumentar gradualmente para 100%.

1. Defina o endereço IP do gateway de entrada do cluster gerenciado do Cloud Service Mesh dentro do recurso ServiceEntry:

   sed -i "s/1.2.3.4/${INGRESS_IP_OF_CLUSTER_WITH_MANAGED_ASM}/" anthos-service-mesh-samples/docs/migrate-to-managed-asm/service-entry.yaml
   

2. Implante o ServiceEntry no cluster com o Istio:

   kubectl \
     --context cluster-with-istio \
     --namespace onlineboutique \
     apply -f anthos-service-mesh-samples/docs/migrate-to-managed-asm/service-entry.yaml
   

3. Implante o VirtualService no cluster com o Istio:

   kubectl \
     --context cluster-with-istio \
     --namespace onlineboutique \
     apply -f anthos-service-mesh-samples/docs/migrate-to-managed-asm/virtual-service.yaml
   

4. Acesse o endereço IP do gateway de entrada do cluster com o Istio no navegador da Web:

   kubectl \
     --context cluster-with-istio \
     --namespace istio-system \
     get service
   

   Atualize a página inicial do Online Boutique várias vezes e verifique o rodapé da página todas as vezes. Observe que 50% das solicitações são processadas por um pod no cluster com o Cloud Service Mesh gerenciado.

Migrar para o cluster com o Cloud Service Mesh gerenciado

Nesta seção, presumimos que você é proprietário de um nome de domínio e tem acesso às configurações de DNS (servidor de nome de domínio).

1. Adicione um registro A às configurações de DNS para apontar o nome de domínio, como example.com, para o endereço IP do gateway de entrada em execução no cluster com o Istio.

   Observação: esta operação leva alguns minutos para ser concluída.

2. Acesse o Online Boutique acessando o nome de domínio no seu navegador da Web.

3. Minimize time to live (TTL) do registro DNS para garantir que seja possível reverter rapidamente a entrada DNS se você precisar reverter.

4. Defina o registro A do nome de domínio como o endereço IP externo do gateway de entrada do cluster com o Cloud Service Mesh gerenciado.

5. Quando a migração for bem-sucedida, exclua o cluster com o Istio:

   gcloud container clusters delete cluster-with-istio \
     --zone=us-central1-a \
     --project=PROJECT_ID
   

Limpar

Para evitar cobranças na sua conta do Google Cloud pelos recursos usados no tutorial, exclua o projeto que os contém ou mantenha o projeto e exclua os recursos individuais.

Excluir projeto

Cuidado: excluir um projeto tem os seguintes efeitos:
• Tudo no projeto é excluído. Se você tiver usado um projeto existente para as tarefas neste documento, a exclusão dele incluirá a exclusão de quaisquer outros trabalhos feitos no projeto.
• Os IDs do projeto personalizados são perdidos. Ao criar o projeto, você pode ter criado um código do projeto personalizado para ser usado no futuro. Para preservar os URLs que usam o ID do projeto, como um URL appspot.com, exclua recursos específicos do projeto, em vez de excluir o projeto inteiro.
1. In the Google Cloud console, go to the Manage resources page.

   Go to Manage resources

2. In the project list, select the project that you want to delete, and then click Delete.
3. In the dialog, type the project ID, and then click Shut down to delete the project.

Excluir os recursos

Exclua o cluster com a Cloud Service Mesh gerenciada:

  gcloud container clusters delete cluster-with-managed-asm \
    --zone=us-central1-a \
    --project=PROJECT_ID

A seguir

• Saiba mais sobre o Cloud Service Mesh gerenciado.
• Saiba mais sobre as práticas recomendadas de segurança do Cloud Service Mesh.