Revisioni del piano di controllo di Cloud Service Mesh

In questa pagina viene descritto il funzionamento delle revisioni del piano di controllo e il valore di usandole per gli upgrade (e i rollback) sicuri del mesh di servizi.

Concetti fondamentali dell'installazione di mesh di servizi

A livello generale, l'installazione di Cloud Service Mesh prevede due fasi principali:

1. Innanzitutto, utilizza lo strumento asmcli per installare un piano di controllo all'interno del cluster o per configurare il piano di controllo gestito. Il piano di controllo è costituito da un insieme di servizi di sistema responsabili della gestione della configurazione del mesh.

2. Successivamente, eseguirai il deployment di uno speciale proxy sidecar in tutto l'ambiente che intercetta le comunicazioni di rete da e verso ogni carico di lavoro. I proxy di comunicare con il piano di controllo per conoscerne la configurazione, di indirizzare e controllare il traffico (traffico del piano dati) attorno al tuo mesh senza apportare modifiche ai carichi di lavoro.

   Per eseguire il deployment dei proxy, utilizzi un processo chiamato iniezione automatica del file collaterale (inserimento automatico) di eseguire un proxy come container collaterale aggiuntivo in ciascuno dei pod del carico di lavoro. Non è necessario modificare i manifest Kubernetes che utilizzi per eseguire il deployment dei carichi di lavoro, ma devi aggiungere un'etichetta ai tuoi spazi dei nomi e riavviare i pod.

Utilizzare le revisioni per eseguire l'upgrade della mesh in sicurezza

La possibilità di controllare il traffico è uno dei principali vantaggi dell'utilizzo di un mesh di servizi. Ad esempio, puoi spostare gradualmente il traffico su una nuova versione di un'applicazione quando la esegui per la prima volta in produzione. Se rilevi problemi durante l'upgrade, puoi spostare il traffico sulla versione originale, offrendo un metodo di rollback semplice e a basso rischio. Questa procedura è nota come versione canary, che riduce notevolmente il rischio associato a nuove deployment di machine learning.

Nota: un tipo alternativo di upgrade è l'upgrade in situ, in cui esegui l'upgrade installando una nuova versione del piano di controllo. La nuova versione del piano di controllo sostituisce immediatamente la precedente. Gli upgrade in loco sono rischiosi poiché in caso di errori, il rollback può essere difficile. Per reinserire i proxy e farli comunicare con la nuova versione del piano di controllo, devi riavviare tutti i carichi di lavoro in tutti gli spazi dei nomi. In base al numero di carichi di lavoro e spazi dei nomi nel tuo mesh, l'intero processo di upgrade potrebbe richiedere un'ora o più. Gli upgrade in situ possono comportare tempi di inattività e devono essere pianificati nelle finestre di manutenzione.

Se utilizzi le revisioni del piano di controllo in un upgrade canary, installi un piano di controllo e una configurazione nuovi e distinti insieme a quello esistente. Il programma di installazione assegna una stringa denominata revisione per identificare il nuovo controllo aereo. All'inizio, i proxy sidecar continuano a ricevere la configurazione dalla versione precedente del piano di controllo. Associa gradualmente i carichi di lavoro al nuovo piano di controllo etichettando i relativi spazi dei nomi o pod con la revisione del nuovo piano di controllo. Dopo aver etichettato uno spazio dei nomi o i pod con la nuova revisione, riavvia i pod del carico di lavoro in modo che i nuovi sidecar vengano iniettati automaticamente e ricevano la configurazione dal nuovo piano di controllo. Se ci sono problemi, puoi facilmente eseguire il rollback associando i carichi di lavoro dal piano di controllo originale.

Come funziona l'iniezione automatica?

L'iniezione automatica utilizza una funzionalità di Kubernetes chiamata controllo dell'accesso. Viene registrato un webhook di ammissione mutante per osservare i pod appena creati. La webhook è configurato con un selettore dello spazio dei nomi in modo che corrisponda solo ai pod il deployment in spazi dei nomi con una particolare etichetta. Quando un pod corrisponde, il webhook consulta un servizio di inserimento fornito dal piano di controllo per ottenere una nuova configurazione mutata per il pod, che contiene i container e i volumi necessari per eseguire il sidecar.

1. Durante l'installazione viene creata una configurazione webhook. Il webhook è registrato con il server API Kubernetes.
2. Il server API Kubernetes controlla i deployment dei pod negli spazi dei nomi che corrisponde al webhook namespaceSelector.
3. Uno spazio dei nomi è etichettato in modo che venga trovato dal namespaceSelector.
4. I pod di cui è stato eseguito il deployment nello spazio dei nomi attivano il webhook.
5. Il servizio inject fornito dal piano di controllo modifica le specifiche del pod per iniettare automaticamente il sidecar.

Che cos'è una revisione?

L'etichetta utilizzata per l'inserimento automatico è come qualsiasi altro ambiente Kubernetes definito dall'utente dell'etichetta. Un'etichetta è essenzialmente una coppia chiave-valore che può essere utilizzata per supportare concetto di etichettatura. Le etichette sono ampiamente utilizzate per il tagging e per le revisioni. Ad esempio, tag Git, tag Docker Revisioni Knative.

L'attuale procedura di installazione di Cloud Service Mesh ti consente di etichettare gli elementi installati il piano di controllo con una stringa di revisione. Il programma di installazione etichetta ogni piano di controllo con la revisione. La chiave nella coppia chiave-valore è istio.io/rev, ma il valore dell'etichetta di revisione è diverso per il piano di controllo gestito e per i piani di controllo in cluster.

• Per i piani di controllo in cluster, il servizio e il deployment istiod hanno in genere un'etichetta di revisione simile a istio.io/rev=asm-11910-9, dove asm-11910-9 identifica la versione di Cloud Service Mesh. La revisione viene incorporata nel nome del servizio, ad esempio: istiod-asm-11910-9.istio-system

• Per il piano di controllo gestito, l'etichetta di revisione corrisponde a un canale di rilascio:

  Etichetta revisione	Canale
  istio.io/rev=asm-managed	Normale
  istio.io/rev=asm-managed-rapid	Rapida
  istio.io/rev=asm-managed-stable	Stabile

Inoltre, puoi utilizzare etichette di inserimento predefinite (ad esempio istio-injection=enabled).

Per attivare l'iniezione automatica, aggiungi agli spazi dei nomi un'etichetta di revisione corrispondente a quella del piano di controllo. Ad esempio, un piano di controllo con la revisione istio.io/rev=asm-11910-9, seleziona i pod negli spazi dei nomi con l'etichetta istio.io/rev=asm-11910-9 e inserisce i file collaterali.

Procedura di upgrade canary

Le etichette di revisione consentono di eseguire upgrade canary e rollback semplici del piano di controllo nel cluster. Il controllo gestito utilizza un processo simile, ma il cluster viene sottoposto automaticamente all'upgrade alla versione più recente all'interno del canale.

I passaggi seguenti descrivono il funzionamento della procedura:

1. Inizia con un Cloud Service Mesh o Istio open source esistente dell'installazione. Non importa se gli spazi dei nomi utilizzano un'etichetta di revisione o l'etichetta istio-injection=enabled.
2. Utilizza una stringa di revisione quando installi la nuova versione del piano di controllo. A causa della stringa di revisione, il nuovo piano di controllo viene installato insieme alla versione esistente. La nuova installazione include una nuova configurazione del webhook con un namespaceSelector configurato per monitorare gli spazi dei nomi con l'etichetta di revisione specifica.
3. Per eseguire la migrazione dei proxy sidecar al nuovo piano di controllo, rimuovi il vecchio etichetta dello spazio dei nomi, aggiungendo la nuova etichetta di revisione al riavvio dei pod. Se utilizzi le revisioni con Cloud Service Mesh, non deve più usare l'etichetta istio-injection=enabled. Un piano di controllo con revisione non seleziona i pod negli spazi dei nomi con un attributo istio-injection anche se c'è un'etichetta di revisione. Il webhook per il nuovo piano di controllo inietta i sidecar nei pod.
4. Testa attentamente i carichi di lavoro associati al piano di controllo aggiornato e continuare a implementare l'upgrade o eseguire il rollback dal piano di controllo.

Dopo aver associato i pod al nuovo piano di controllo, il piano di controllo e l'webhook esistenti sono ancora installati. Il vecchio webhook non ha alcun effetto per i pod in gli spazi dei nomi di cui è stata eseguita la migrazione al nuovo piano di controllo. Puoi eseguire il rollback degli elementi pod in uno spazio dei nomi al piano di controllo originale rimuovendo la nuova etichetta di revisione, aggiungendo di nuovo l'etichetta originale e riavviando i pod. Quando hai la certezza che l'upgrade sia stato completato, puoi rimuovere il vecchio ambito di controllo.

Per la procedura dettagliata per eseguire l'upgrade utilizzando le revisioni, consulta la guida all'upgrade.

Uno sguardo ravvicinato alla configurazione mutante di webhook

Per comprendere meglio il webhook mutante per l'inserimento automatico del file collaterale, e non puoi controllare la configurazione. Utilizza questo comando:

kubectl -n istio-system get mutatingwebhookconfiguration -l app=sidecar-injector -o yaml

Dovresti vedere una configurazione separata per ogni piano di controllo installato. Un selettore dello spazio dei nomi per un piano di controllo basato sulle revisioni è simile a questo:

 namespaceSelector:
    matchExpressions:
    - key: istio-injection
      operator: DoesNotExist
    - key: istio.io/rev
      operator: In
      values:
      - asm-11910-9

Il selettore può variare a seconda della versione di Cloud Service Mesh o Istio che che stai eseguendo. Questo selettore corrisponde agli spazi dei nomi con un'etichetta di revisione specifica a condizione che non abbiano anche un'etichetta istio-injection.

Quando un pod viene distribuito in uno spazio dei nomi corrispondente al selettore, la sua specifica viene inviata al servizio di iniettore per la mutazione. Iniettore servizio da chiamare è specificato come segue:

     service:
        name: istiod-asm-11910-9
        namespace: istio-system
        path: /inject
        port: 443

Nota: per Cloud Service Mesh gestito, il servizio gestito da Google è specificato da url: anziché service:.

Il servizio è esposto dal piano di controllo sulla porta 443 all'URL inject del tuo percorso di apprendimento.

La sezione rules specifica che l'webhook deve essere applicato alla creazione del pod:

   rules:
    - apiGroups:
      - ""
      apiVersions:
      - v1
      operations:
      - CREATE
      resources:
      - pods
      scope: '*'

Passaggi successivi

• Eseguire l'upgrade di Cloud Service Mesh
• Inserimento di proxy sidecar