Questa pagina descrive il funzionamento delle revisioni del piano di controllo e l'importanza di utilizzarle per eseguire upgrade (e rollback) del mesh di servizi sicuri. Fino alla versione 1.6.8, il processo di installazione predefinito per Anthos Service Mesh non utilizzava le revisioni del piano di controllo. L'introduzione delle revisioni potrebbe richiedere un certo impegno e modifiche alle procedure di installazione, ma ti consigliamo vivamente di farlo poiché l'utilizzo delle revisioni offre vantaggi significativi.
Concetti fondamentali del mesh di servizi
L'installazione di Anthos Service Mesh è costituita da due parti principali: devi prima utilizzare lo strumento a riga di comando Istio e i file YAML IstioOperator per installare il piano di controllo e la relativa configurazione. Il piano di controllo (noto anche come istiod) è costituito da un insieme di servizi di sistema responsabili della gestione della configurazione del mesh. Successivamente, eseguirai il deployment di un proxy collaterale speciale in tutto l'ambiente che intercetta le comunicazioni di rete da e verso ogni carico di lavoro. I proxy comunicano con il piano di controllo per ottenere la loro configurazione, il che ti consente 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, puoi utilizzare un processo chiamato iniezione automatica di sidecar (inserimento automatico) per eseguire un proxy come container collaterale aggiuntivo in ciascuno dei pod dei carichi di lavoro. Non è necessario modificare i manifest Kubernetes utilizzati per il deployment dei carichi di lavoro, ma devi aggiungere un'etichetta agli spazi dei nomi e riavviare i pod.
Prima di Anthos Service Mesh 1.6, eseguivi l'upgrade installando una nuova versione del piano di controllo che sostituiva immediatamente la versione precedente. Questa procedura è nota come upgrade in loco ed è rischiosa perché in caso di errori, il rollback può essere difficile. Per reinserire i proxy e fare in modo che comunicassero con la nuova versione del piano di controllo, hai dovuto riavviare tutti i carichi di lavoro in tutti gli spazi dei nomi. A seconda del numero di carichi di lavoro e di spazi dei nomi nel mesh, l'intero processo di upgrade potrebbe richiedere un'ora o più. Gli upgrade in loco possono causare tempi di inattività e devono essere pianificati nei periodi di manutenzione.
Come funziona l'iniezione automatica?
L'inserimento automatico utilizza una funzionalità di Kubernetes chiamata controllo di ammissione. Viene registrato un webhook di ammissione mutante per controllare i pod appena creati. Il webhook è configurato con un selettore dello spazio dei nomi in modo che corrisponda solo ai pod di cui viene eseguito il deployment in spazi dei nomi con una determinata etichetta. Quando un pod corrisponde, il webhook consulta un servizio di inserimento fornito da Istio per ottenere una nuova configurazione modificata per il pod, che contiene i container e i volumi necessari per eseguire il sidecar.
- La configurazione del webhook viene creata durante l'installazione. Registra il webhook con il server API Kubernetes.
- Il server dell'API Kubernetes monitora i deployment dei pod negli spazi dei nomi corrispondenti al webhook
namespaceSelector. - Uno spazio dei nomi è etichettato in modo che corrisponda a
namespaceSelector. - I pod di cui è stato eseguito il deployment nello spazio dei nomi attivano il webhook.
- Il servizio
injectfornito da istiod modifica le specifiche del pod per inserire il sidecar.
Che cos'è una revisione?
L'etichetta utilizzata per l'inserimento automatico è come qualsiasi altra etichetta Kubernetes definita dall'utente. Un'etichetta è essenzialmente una coppia chiave-valore che può essere utilizzata a supporto del concetto di tagging. Le etichette sono ampiamente utilizzate per il tagging e per le revisioni. Alcuni esempi includono tag Git, tag Docker e revisioni Knative.
Fino alla versione 1.6.8 di Anthos Service Mesh, le procedure di installazione predefinite hanno
stabilito una convenzione per la configurazione del selettore dello spazio dei nomi nel webhook
in modo che utilizzi l'etichetta: istio-injection=enabled
L'attuale processo di installazione di Anthos Service Mesh consente di taggare il piano di controllo installato con una stringa di revisione, sia come argomento revision per i comandi istioctl sia come campo nella risorsa personalizzata IstioOperator. La chiave di etichetta corrispondente per gli spazi dei nomi è istio.io/rev e il valore in genere è impostato per indicare la versione del mesh. Ad esempio, un piano di controllo con revisione asm-173-6 seleziona i pod negli spazi dei nomi con l'etichetta istio.io/rev=asm-173-6 e inserisce i file collaterali.
Perché le revisioni sono importanti?
La capacità 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 ne esegui il deployment in produzione. Se rilevi problemi durante l'upgrade, puoi riportare il traffico alla versione originale in modo semplice e a basso rischio di rollback. Questa procedura è nota come release canary e riduce notevolmente il rischio associato ai nuovi deployment.
Analogamente, puoi ridurre al minimo il rischio associato all'upgrade del mesh di servizi. Anthos Service Mesh 1.6 e versioni successive supportano gli upgrade canary tramite le revisioni del piano di controllo. Quando installi una nuova versione del piano di controllo, devi fornire una stringa di revisione. Il programma di installazione etichetta con la revisione ogni oggetto del piano di controllo, inclusi il servizio e il deployment istiod. La revisione diventa parte del nome del servizio, ad esempio istiod-asm-173-6.istio-system.
Con un upgrade canary, implementi una nuova revisione del piano di controllo insieme alla versione esistente. Potrai quindi associare gradualmente i proxy al nuovo piano di controllo etichettando gli spazi dei nomi con una revisione corrispondente alla nuova revisione del piano di controllo. In caso di problemi, puoi eseguire facilmente il rollback associando i proxy di servizio alla revisione precedente.
Il processo di upgrade canary
Le etichette di revisione consentono di eseguire upgrade canary e rollback semplici del piano di controllo.
I passaggi seguenti spiegano come funziona la procedura:
- Inizia con un'installazione Anthos Service Mesh o Istio open source esistente. Non è importante se gli spazi dei nomi utilizzano un'etichetta di revisione o l'etichetta
istio-injection=enabled. - 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 di webhook con un
namespaceSelectorconfigurato per controllare gli spazi dei nomi con quella specifica etichetta di revisione. - Puoi eseguire la migrazione dei proxy sidecar al nuovo piano di controllo rimuovendo la vecchia etichetta dallo spazio dei nomi, aggiungendo la nuova etichetta di revisione e riavviando i pod. Se utilizzi le revisioni con Anthos Service Mesh, devi interrompere l'uso dell'etichetta
istio-injection=enabled. Un piano di controllo con una revisione non seleziona i pod negli spazi dei nomi con un'etichettaistio-injection, anche se esiste un'etichetta di revisione. Il webhook per il nuovo piano di controllo inserisce file collaterali nei pod. - Testa attentamente i carichi di lavoro associati al piano di controllo aggiornato e continua a implementare l'upgrade o a eseguire il rollback al piano di controllo originale.
Dopo aver associato i pod al nuovo piano di controllo, il piano di controllo e il webhook esistenti rimangono installati. Il webhook precedente non ha alcun effetto per i pod negli spazi dei nomi di cui è stata eseguita la migrazione al nuovo piano di controllo. Puoi eseguire il rollback dei 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 piano di controllo precedente.
Per la procedura dettagliata sull'upgrade con le revisioni, consulta le guide all'upgrade.
Uno sguardo ravvicinato a una configurazione di webhook mutante
Il modo migliore per comprendere il webhook mutante per l'inserimento automatico di sidecar è ispezionare personalmente la configurazione. Utilizza il seguente comando:
kubectl -n istio-system get mutatingwebhookconfiguration -l app=sidecar-injector -o yaml
Dovresti visualizzare una configurazione separata per ogni piano di controllo che hai installato. Un selettore dello spazio dei nomi per un piano di controllo basato su revisioni ha il seguente aspetto:
namespaceSelector:
matchExpressions:
- key: istio-injection
operator: DoesNotExist
- key: istio.io/rev
operator: In
values:
- asm-173-6
Il selettore può variare a seconda della versione di Anthos Service Mesh o Istio
in esecuzione. Questo selettore corrisponde agli spazi dei nomi con un'etichetta di revisione specifica, purché non abbiano anche un'etichetta istio-injection.
Quando viene eseguito il deployment di un pod in uno spazio dei nomi corrispondente al selettore, la specifica del pod viene inviata al servizio di injector per la mutazione. Il servizio iniettore da chiamare è specificato come segue:
service:
name: istiod-asm-173-6
namespace: istio-system
path: /inject
port: 443
Il servizio è esposto da istiod sulla porta 443 nel percorso dell'URL inject.
La sezione rules specifica che il webhook deve essere applicato alla creazione del pod:
rules:
- apiGroups:
- ""
apiVersions:
- v1
operations:
- CREATE
resources:
- pods
scope: '*'
Riepilogo
Sebbene il passaggio all'utilizzo delle etichette di revisione negli spazi dei nomi per abilitare l'inserimento automatico potrebbe richiedere un po' di tempo per abituarsi, i vantaggi che le etichette di revisione offrono per eseguire upgrade sicuri e canary.