在 Google Cloud 外部设置多集群网格

注意： 本指南仅支持使用 Istio API 的 Cloud Service Mesh，不支持 Google Cloud API。如需了解详情，请参阅 Cloud Service Mesh 概览。

本指南介绍如何为以下平台设置多集群网格：

• Google Distributed Cloud for VMware（纯软件）
• 适用于裸金属的 Google Distributed Cloud（纯软件）
• GKE on Azure
• GKE on AWS
• 关联集群，包括 Amazon EKS 集群和 Microsoft AKS 集群

本指南介绍如何设置两个集群，但您可以扩展此过程，将任意数量的集群加入网格中。

平台说明：用于启用端点发现的 asmcli create-mesh 命令要求所有集群位于同一平台。目前，asmcli create-mesh 仅支持预览版混合网格。

准备工作

本指南假定您使用 asmcli install 安装了 Cloud Service Mesh。您需要 asmcli 和 asmcli 下载到您运行 asmcli install 时在 --output_dir 中指定的目录的配置软件包。如果需要进行设置，请按照安装依赖工具并验证集群中的步骤操作：

• 安装所需的工具
• 下载asmcli
• 授予集群管理员权限
• 验证项目和集群

您需要访问要在网格中设置的所有集群的 kubeconfig 文件。

警告：请仅使用来自可信来源的 kubeconfig 文件。使用特别设计的 kubeconfig 文件可能会导致恶意代码执行或文件泄露。如果必须使用不受信任的 kubeconfig 文件，请先仔细检查文件，就像使用 shell 脚本一样。

设置环境变量和占位符

安装东-西网关时，您需要以下环境变量。

1. 为项目编号创建环境变量。在以下命令中，将 FLEET_PROJECT_ID 替换为舰队宿主项目的项目 ID。

   export PROJECT_NUMBER=$(gcloud projects describe FLEET_PROJECT_ID \
   --format="value(projectNumber)")
   

2. 为网格标识符创建环境变量。

   export MESH_ID="proj-${PROJECT_NUMBER}"
   

3. 按照 asmcli 要求的格式，为集群名称创建环境变量。

   export CLUSTER_1="cn-FLEET_PROJECT_ID-global-CLUSTER_NAME_1"
   export CLUSTER_2="cn-FLEET_PROJECT_ID-global-CLUSTER_NAME_2"
   

4. 使用此命令输出中 NAME 列下的值获取集群的上下文名称：

   kubectl config get-contexts

5. 将环境变量设置为集群上下文名称，本指南后面将在许多步骤中用到这些环境变量：

   export CTX_1=CLUSTER1_CONTEXT_NAME
   export CTX_2=CLUSTER2_CONTEXT_NAME
   

安装东-西网关

在以下命令中：

• 将 CLUSTER_NAME_1 和 CLUSTER_NAME_2 替换为您集群的名称。

• 将 PATH_TO_KUBECONFIG_1 和 PATH_TO_KUBECONFIG_2 替换为您集群的 kubeconfig 文件。

Anthos 集群

Mesh CA 或 CA Service

1. 在 cluster1 中安装专用于到 $CLUSTER_2 的东西流量的网关。默认情况下，此网关在互联网上为公开。生产系统可能需要额外的访问限制（例如防火墙规则），以防止外部攻击。

   注意 ：如果您使用不同的 --network_id 值安装了 Cloud Service Mesh，则应使用 --network 标志将相同的值传递到 gen-eastwest-gateway.sh。

   asm/istio/expansion/gen-eastwest-gateway.sh \
       --mesh ${MESH_ID}  \
       --cluster ${CLUSTER_1}  \
       --network default \
       --revision asm-1215-12 | \
       ./istioctl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_1 \
       install -y --set spec.values.global.pilotCertProvider=kubernetes -f -
   

2. 在 $CLUSTER_2 中安装专用于 $CLUSTER_1 的东-西流量的网关。

   asm/istio/expansion/gen-eastwest-gateway.sh \
       --mesh ${MESH_ID}  \
       --cluster ${CLUSTER_2}  \
       --network default \
       --revision asm-1215-12 | \
       ./istioctl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_2 \
       install -y --set spec.values.global.pilotCertProvider=kubernetes -f -
   

Istio CA

1. 在 cluster1 中安装专用于到 $CLUSTER_2 的东西流量的网关。默认情况下，此网关在互联网上为公开。生产系统可能需要额外的访问限制（例如防火墙规则），以防止外部攻击。

   注意 ：如果您使用不同的 --network_id 值安装了 Cloud Service Mesh，则应使用 --network 标志将相同的值传递到 gen-eastwest-gateway.sh。

   asm/istio/expansion/gen-eastwest-gateway.sh \
       --mesh ${MESH_ID}  \
       --cluster ${CLUSTER_1}  \
       --network default \
       --revision asm-1215-12 | \
       ./istioctl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_1 \
       install -y --set spec.values.global.pilotCertProvider=istiod -f -
   

2. 在 $CLUSTER_2 中安装专用于 $CLUSTER_1 的东-西流量的网关。

   asm/istio/expansion/gen-eastwest-gateway.sh \
       --mesh ${MESH_ID}  \
       --cluster ${CLUSTER_2}  \
       --network default \
       --revision asm-1215-12 | \
       ./istioctl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_2 \
       install -y --set spec.values.global.pilotCertProvider=istiod -f -
   

平台说明：对于 Google Distributed Cloud for VMware（纯软件），直到稍后完成为 Google Distributed Cloud for VMware（纯软件）配置外部 IP 地址中所述的步骤后才会分配外部 IP 地址。

Azure、AWS 和关联

Mesh CA

1. 在 cluster1 中安装专用于到 $CLUSTER_2 的东西流量的网关。默认情况下，此网关在互联网上为公开。生产系统可能需要额外的访问限制（例如防火墙规则），以防止外部攻击。

   注意 ：如果您使用不同的 --network_id 值安装了 Cloud Service Mesh，则应使用 --network 标志将相同的值传递到 gen-eastwest-gateway.sh。

   asm/istio/expansion/gen-eastwest-gateway.sh \
       --mesh ${MESH_ID}  \
       --cluster ${CLUSTER_1}  \
       --network default \
       --revision asm-1215-12 | \
       ./istioctl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_1 \
       install -y --set spec.values.global.pilotCertProvider=istiod -f -
   

2. 在 $CLUSTER_2 中安装专用于 $CLUSTER_1 的东-西流量的网关。

   asm/istio/expansion/gen-eastwest-gateway.sh \
       --mesh ${MESH_ID}  \
       --cluster ${CLUSTER_2}  \
       --network default \
       --revision asm-1215-12 | \
       ./istioctl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_2 \
       install -y --set spec.values.global.pilotCertProvider=istiod -f -
   

Istio CA

1. 在 cluster1 中安装专用于到 $CLUSTER_2 的东西流量的网关。默认情况下，此网关在互联网上为公开。生产系统可能需要额外的访问限制（例如防火墙规则），以防止外部攻击。

   注意 ：如果您使用不同的 --network_id 值安装了 Cloud Service Mesh，则应使用 --network 标志将相同的值传递到 gen-eastwest-gateway.sh。

   asm/istio/expansion/gen-eastwest-gateway.sh \
       --mesh ${MESH_ID}  \
       --cluster ${CLUSTER_1}  \
       --network default \
       --revision asm-1215-12 | \
       ./istioctl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_1 \
       install -y --set spec.values.global.pilotCertProvider=istiod -f -
   

2. 在 $CLUSTER_2 中安装专用于 $CLUSTER_1 的东-西流量的网关。

   asm/istio/expansion/gen-eastwest-gateway.sh \
       --mesh ${MESH_ID}  \
       --cluster ${CLUSTER_2}  \
       --network default \
       --revision asm-1215-12 | \
       ./istioctl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_2 \
       install -y --set spec.values.global.pilotCertProvider=istiod -f -
   

公开服务

由于集群位于不同的网络中，因此您需要在这两个集群中的东-西网关上公开所有服务 (*.local)。虽然此网关在互联网上为公开，但只有具有可信 mTLS 证书和工作负载 ID 的服务才能访问其背后的服务，就像它们位于同一网络上一样。

1. 通过 CLUSTER_NAME_1 的东-西网关公开服务。

   kubectl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_1 apply -n istio-system -f \
       asm/istio/expansion/expose-services.yaml
   

2. 通过 CLUSTER_NAME_2 的东-西网关公开服务。

   kubectl --kubeconfig=PATH_TO_KUBECONFIG_2 apply -n istio-system -f \
       asm/istio/expansion/expose-services.yaml
   

启用端点发现

注意：如需详细了解端点发现，请参阅具有多个控制平面的端点发现。

运行 asmcli create-mesh 命令以启用端点发现。此示例仅显示两个集群，但您可以运行此命令在更多集群上启用端点发现，但需遵循 GKE Hub 服务限制。

  ./asmcli create-mesh \
      FLEET_PROJECT_ID \
      PATH_TO_KUBECONFIG_1 \
      PATH_TO_KUBECONFIG_2

验证多集群连接

本部分介绍如何将示例 HelloWorld 和 Sleep 服务部署到多集群环境，以验证跨集群负载均衡可正常工作。

注意 ：这些示例服务位于 istioctl tar 归档文件包含的 Istio samples 目录（位于 OUTPUT_DIR/istio-${ASM_VERSION%+*}/samples）中，而不是 asmcli 下载的 samples 目录（位于 OUTPUT_DIR/samples）中。

启用边车注入

1. 在每个集群中创建示例命名空间。

   for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
   do
       kubectl create --context=${CTX} namespace sample
   done
   

2. 在创建的命名空间中启用 Sidecar 注入。

   推荐：运行以下命令可将默认注入标签应用于命名空间：

   for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
   do
       kubectl label --context=${CTX} namespace sample \
           istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite
   done
   

   我们建议您使用默认注入，但也支持基于修订版本的注入：请按照以下说明操作：

   1. 使用以下命令查找 istiod 的修订版本标签：

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

   2. 将修订版本标签应用于命名空间。在以下命令中，REVISION_LABEL 是您在上一步中记下的 istiod 修订版本标签的值。

      for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
      do
          kubectl label --context=${CTX} namespace sample \
              istio-injection- istio.io/rev=REVISION_LABEL --overwrite
      done
      

安装 HelloWorld 服务

注意：HelloWorld 服务示例使用 Docker Hub。默认情况下，在专用集群中，容器运行时可以从 Artifact Registry 中拉取容器映像。容器运行时无法从互联网上的任何其他容器映像注册表中拉取映像。您可以下载映像并推送到 Artifact Registry，或使用 Cloud NAT 为某些专用节点提供出站互联网访问权限。如需了解详情，请参阅迁移外部容器和创建专用集群。

• 在这两个集群中创建 HelloWorld 服务：

  kubectl create --context=${CTX_1} \
      -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
      -l service=helloworld -n sample
  

  kubectl create --context=${CTX_2} \
      -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
      -l service=helloworld -n sample
  

将 HelloWorld v1 和 v2 部署到每个集群

1. 将 HelloWorld v1 部署到 CLUSTER_1，并将 v2 部署到 CLUSTER_2，这可帮助以后验证跨集群负载均衡：

   kubectl create --context=${CTX_1} \
     -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
     -l version=v1 -n sample

   kubectl create --context=${CTX_2} \
     -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
     -l version=v2 -n sample

2. 使用以下命令确认 HelloWorld v1 和 v2 正在运行。验证输出是否如下所示：

   kubectl get pod --context=${CTX_1} -n sample

   NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv  2/2       Running   0          40s

   kubectl get pod --context=${CTX_2} -n sample

   NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   helloworld-v2-758dd55874-6x4t8  2/2       Running   0          40s

部署 Sleep 服务

1. 将 Sleep 服务部署到这两个集群。此 pod 将出于演示目的生成虚假网络流量：

   for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
   do
       kubectl apply --context=${CTX} \
           -f ${SAMPLES_DIR}/samples/sleep/sleep.yaml -n sample
   done
   

2. 等待在每个集群中启动 Sleep 服务。验证输出是否如下所示：

   kubectl get pod --context=${CTX_1} -n sample -l app=sleep

   NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   sleep-754684654f-n6bzf           2/2     Running   0          5s

   kubectl get pod --context=${CTX_2} -n sample -l app=sleep

   NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   sleep-754684654f-dzl9j           2/2     Running   0          5s

验证跨集群负载均衡

多次调用 HelloWorld 服务，并检查输出以验证来自 v1 和 v2 的交替回复：

1. 调用 HelloWorld 服务：

   kubectl exec --context="${CTX_1}" -n sample -c sleep \
       "$(kubectl get pod --context="${CTX_1}" -n sample -l \
       app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \
       -- /bin/sh -c 'for i in $(seq 1 20); do curl -sS helloworld.sample:5000/hello; done'
   

   输出类似于如下所示内容：

   Hello version: v2, instance: helloworld-v2-758dd55874-6x4t8
   Hello version: v1, instance: helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv
   ...

2. 再次调用 HelloWorld 服务：

   kubectl exec --context="${CTX_2}" -n sample -c sleep \
       "$(kubectl get pod --context="${CTX_2}" -n sample -l \
       app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \
       -- /bin/sh -c 'for i in $(seq 1 20); do curl -sS helloworld.sample:5000/hello; done'
   

   输出类似于如下所示内容：

   Hello version: v2, instance: helloworld-v2-758dd55874-6x4t8
   Hello version: v1, instance: helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv
   ...

恭喜，您已成功验证负载均衡的多集群 Cloud Service Mesh！

清理

完成负载均衡验证后，请从集群中移除 HelloWorld 和 Sleep 服务。

kubectl delete ns sample --context ${CTX_1}
kubectl delete ns sample --context ${CTX_2}