Installazione di Anthos Service Mesh on-premise

Questa guida spiega come eseguire un'installazione pulita della versione di Anthos Service Mesh 1.9.8-asm.6 su GKE su VMware e su bare metal. Se hai installato una versione precedente di Anthos Service Mesh, consulta Upgrade di Anthos Service Mesh on-premise. L'installazione abilita le funzionalità supportate sul tuo cluster. Questa guida fa riferimento al cluster come cluster1, ma puoi ripetere questi passaggi per configurare molti cluster.

Nota: i componenti gestiti di Anthos Service Mesh, l'autorità di certificazione Anthos Service Mesh e la telemetria mesh non sono attualmente supportati su GKE su VMware o Bare Metal.

Informazioni sui componenti del piano di controllo

GKE su VMware e bare metal hanno i seguenti componenti Istio preinstallati:

• L'autorità di certificazione Istio (precedentemente nota come Citadel) è installata nello spazio dei nomi kube-system.
• Il gateway Istio Ingress e gli altri componenti Istio sono installati nello spazio dei nomi gke-system.

GKE on VMware e on bare metal utilizzano questi componenti per consentire il traffico in entrata e per proteggere la comunicazione tra i componenti controllati da Google. Se hai bisogno solo della funzionalità Ingress, non devi installare il sistema operativo Istio o Anthos Service Mesh. Per ulteriori informazioni sulla configurazione del traffico in entrata, consulta Abilitazione del traffico in entrata nella documentazione di GKE su VMware.

Quando installi Anthos Service Mesh, i relativi componenti vengono installati nello spazio dei nomi istio-system. Poiché i componenti di Anthos Service Mesh si trovano in uno spazio dei nomi diverso, non sono in conflitto con i componenti Istio preinstallati.

Prima di iniziare

Esamina i seguenti requisiti prima di iniziare la configurazione.

Requisiti

• Devi avere una sottoscrizione ad Anthos. In alternativa, per GKE Enterprise è disponibile l'opzione di fatturazione con pagamento a consumo solo su Google Cloud. Per ulteriori informazioni, consulta la guida ai prezzi di GKE Enterprise.

• Verifica che il cluster utente su cui installi Anthos Service Mesh abbia almeno 4 vCPU, 15 GB di memoria e 4 nodi.

• Devi assegnare un nome alle porte di servizio utilizzando la seguente sintassi: name: protocol[-suffix] dove le parentesi quadre indicano un suffisso facoltativo che deve iniziare con un trattino. Per maggiori informazioni, consulta Denominazione delle porte dei servizi.

• Verifica che la versione del cluster sia elencata in Ambienti supportati.

VMWare

Per verificare la versione del cluster, puoi utilizzare lo strumento a riga di comando gkectl. Se non hai installato gkectl, consulta Download di GKE su VMware.

gkectl version

Bare Metal

Per verificare la versione del cluster, puoi utilizzare lo strumento a riga di comando bmctl. Se bmctl non è installato, consulta la guida rapida di GDCV per Bare Metal.

bmctl version

Configurazione dell'ambiente

Devi disporre dei seguenti strumenti sul computer in cui controlli il processo di installazione. Tieni presente che puoi installare Anthos Service Mesh solo su un cluster utente, non su un cluster di amministrazione.

• Lo strumento a riga di comando curl.
• Google Cloud CLI.

Dopo l'installazione di Google Cloud CLI:

1. Esegui l'autenticazione con Google Cloud CLI:

   gcloud auth login
   

2. Aggiorna i componenti:

   gcloud components update
   

3. Installa kubectl:

   gcloud components install kubectl
   

4. Se vuoi eseguire il deployment e testare l'installazione con l'applicazione di esempio Online Boutique, installa kpt:

   gcloud components install kpt
   

Imposta le variabili di ambiente

1. Ottieni il nome contesto per il cluster utilizzando i valori nella colonna NAME nell'output di questo comando:

   kubectl config get-contexts

2. Imposta le variabili di ambiente sul nome del contesto del cluster, che questa guida utilizzerà in molti passaggi successivi:

   export CTX_CLUSTER1=CLUSTER1_CONTEXT_NAME

Concessione delle autorizzazioni di amministratore del cluster

1. Concedi le autorizzazioni di amministratore del cluster al tuo account utente (l'indirizzo email di accesso a Google Cloud). Devi disporre di queste autorizzazioni per creare le regole di controllo dell'controllo dell'accesso basato sui ruoli (RBAC) necessarie per Anthos Service Mesh:

   kubectl --context="${CTX_CLUSTER1}" create clusterrolebinding cluster-admin-binding \
     --clusterrole=cluster-admin \
     --user=USER_ACCOUNT

Download del file di installazione in corso...

Linux

1. Scarica il file di installazione di Anthos Service Mesh nella tua directory di lavoro attuale:

   curl -LO https://storage.googleapis.com/gke-release/asm/istio-1.9.8-asm.6-linux-amd64.tar.gz

2. Scarica il file della firma e utilizza openssl per verificare la firma:

   curl -LO https://storage.googleapis.com/gke-release/asm/istio-1.9.8-asm.6-linux-amd64.tar.gz.1.sig
   openssl dgst -verify /dev/stdin -signature istio-1.9.8-asm.6-linux-amd64.tar.gz.1.sig istio-1.9.8-asm.6-linux-amd64.tar.gz <<'EOF'
   -----BEGIN PUBLIC KEY-----
   MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEWZrGCUaJJr1H8a36sG4UUoXvlXvZ
   wQfk16sxprI2gOJ2vFFggdq3ixF2h4qNBt0kI7ciDhgpwS8t+/960IsIgw==
   -----END PUBLIC KEY-----
   EOF

   L'output previsto è: Verified OK.

3. Estrai i contenuti del file in qualsiasi posizione nel file system. Ad esempio, per estrarre i contenuti nella directory di lavoro corrente:

    tar xzf istio-1.9.8-asm.6-linux-amd64.tar.gz

   Il comando crea una directory di installazione nella directory di lavoro corrente denominata istio-1.9.8-asm.6 che contiene:

   • Applicazioni di esempio nella directory samples.
   • Lo strumento a riga di comando istioctl che utilizzi per installare Anthos Service Mesh si trova nella directory bin.
   • I profili di configurazione di Anthos Service Mesh si trovano nella directory manifests/profiles.

4. Assicurati di essere nella directory principale dell'installazione di Anthos Service Mesh.

   cd istio-1.9.8-asm.6

Mac OS

1. Scarica il file di installazione di Anthos Service Mesh nella directory di lavoro attuale:

   curl -LO https://storage.googleapis.com/gke-release/asm/istio-1.9.8-asm.6-osx.tar.gz

2. Scarica il file della firma e utilizza openssl per verificare la firma:

   curl -LO https://storage.googleapis.com/gke-release/asm/istio-1.9.8-asm.6-osx.tar.gz.1.sig
   openssl dgst -sha256 -verify /dev/stdin -signature istio-1.9.8-asm.6-osx.tar.gz.1.sig istio-1.9.8-asm.6-osx.tar.gz <<'EOF'
   -----BEGIN PUBLIC KEY-----
   MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEWZrGCUaJJr1H8a36sG4UUoXvlXvZ
   wQfk16sxprI2gOJ2vFFggdq3ixF2h4qNBt0kI7ciDhgpwS8t+/960IsIgw==
   -----END PUBLIC KEY-----
   EOF

   L'output previsto è: Verified OK.

3. Estrai i contenuti del file in qualsiasi posizione nel file system. Ad esempio, per estrarre i contenuti nella directory di lavoro corrente:

   tar xzf istio-1.9.8-asm.6-osx.tar.gz

   Il comando crea una directory di installazione nella directory di lavoro corrente denominata istio-1.9.8-asm.6 che contiene:

   • Applicazioni di esempio nella directory samples.
   • Lo strumento a riga di comando istioctl che utilizzi per installare Anthos Service Mesh si trova nella directory bin.
   • I profili di configurazione di Anthos Service Mesh si trovano nella directory manifests/profiles.

4. Assicurati di essere nella directory principale dell'installazione di Anthos Service Mesh.

   cd istio-1.9.8-asm.6

Windows

1. Scarica il file di installazione di Anthos Service Mesh nella directory di lavoro attuale:

   curl -LO https://storage.googleapis.com/gke-release/asm/istio-1.9.8-asm.6-win.zip

2. Scarica il file della firma e utilizza openssl per verificare la firma:

   curl -LO https://storage.googleapis.com/gke-release/asm/istio-1.9.8-asm.6-win.zip.1.sig
   openssl dgst -verify - -signature istio-1.9.8-asm.6-win.zip.1.sig istio-1.9.8-asm.6-win.zip <<'EOF'
   -----BEGIN PUBLIC KEY-----
   MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEWZrGCUaJJr1H8a36sG4UUoXvlXvZ
   wQfk16sxprI2gOJ2vFFggdq3ixF2h4qNBt0kI7ciDhgpwS8t+/960IsIgw==
   -----END PUBLIC KEY-----
   EOF

   L'output previsto è: Verified OK.

3. Estrai i contenuti del file in qualsiasi posizione nel file system. Ad esempio, per estrarre i contenuti nella directory di lavoro corrente:

   tar xzf istio-1.9.8-asm.6-win.zip

   Il comando crea una directory di installazione nella directory di lavoro corrente denominata istio-1.9.8-asm.6 che contiene:

   • Applicazioni di esempio nella directory samples.
   • Lo strumento a riga di comando istioctl che utilizzi per installare Anthos Service Mesh si trova nella directory bin.
   • I profili di configurazione di Anthos Service Mesh si trovano nella directory manifests/profiles.

4. Assicurati di essere nella directory principale dell'installazione di Anthos Service Mesh.

   cd istio-1.9.8-asm.6

Configurazione dell'autorità di certificazione

Questa sezione spiega come generare certificati e chiavi che Anthos Service Mesh on-prem utilizza per firmare i carichi di lavoro.

Per la massima sicurezza, consigliamo vivamente di mantenere una CA radice offline e di utilizzare le CA subordinate per emettere certificati per ogni cluster. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Collegare certificati CA. In questa configurazione, tutti i carichi di lavoro nel mesh di servizi utilizzano la stessa autorità di certificazione (CA) radice. Ogni CA Anthos Service Mesh utilizza una chiave e un certificato di firma della CA intermedia, firmati dalla CA radice. Quando sono presenti più CA all'interno di un mesh, viene stabilita una gerarchia di attendibilità tra le CA. Puoi ripetere questi passaggi per eseguire il provisioning di certificati e chiavi per un numero qualsiasi di autorità di certificazione.

Importante: questi passaggi creano certificati e chiavi utilizzando un comando make fornito a solo scopo illustrativo. Per la massima sicurezza, utilizza un computer offline protetto e strumenti pronti per la produzione, ad esempio utilizzando HashiCorp Vault per generare e proteggere in modo sicuro la chiave di firma della CA.

1. Crea una directory per i certificati e le chiavi:

   mkdir -p certs && \
   pushd certs

2. Genera un certificato radice e una chiave:

   make -f ../tools/certs/Makefile.selfsigned.mk root-ca
   

   Questo genera i seguenti file:

   • root-cert.pem: il certificato radice
   • root-key.pem: la chiave radice
   • root-ca.conf: la configurazione di beginsl per generare il certificato radice
   • root-cert.csr: la richiesta di firma del certificato per il certificato radice

3. Genera un certificato e una chiave intermedi:

   make -f ../tools/certs/Makefile.selfsigned.mk cluster1-cacerts

   Questo genera i seguenti file in una directory denominata cluster1:

   • ca-cert.pem: i certificati intermedi
   • ca-key.pem: la chiave intermedia
   • cert-chain.pem: la catena di certificati utilizzata da istiod
   • root-cert.pem: il certificato radice
   Nota: puoi sostituire cluster1 con un nome diverso. Ad esempio, make mycluster-cacerts crea una directory denominata mycluster.

   Se esegui questi passaggi utilizzando un computer offline, copia la directory generata su un computer con accesso ai cluster.

4. Crea un secret cacerts che includa tutti i file di input ca-cert.pem, ca- key.pem, root-cert.pem e cert-chain.pem:

   kubectl --context="${CTX_CLUSTER1}" create namespace istio-system
   kubectl --context="${CTX_CLUSTER1}" create secret generic cacerts -n istio-system \
     --from-file=cluster1/ca-cert.pem \
     --from-file=cluster1/ca-key.pem \
     --from-file=cluster1/root-cert.pem \
     --from-file=cluster1/cert-chain.pem

   Anthos Service Mesh on-prem rileva la presenza di questi certificati/chiavi e li utilizza durante il processo di installazione nei passaggi successivi.

5. Torna alla directory precedente:

   popd

Installazione di Anthos Service Mesh

1. Crea una variabile di ambiente per l'ID progetto:

   export PROJECT_ID=YOUR_PROJECT_ID

2. Crea una variabile di ambiente per il numero di progetto:

   export PROJECT_NUMBER=$(gcloud projects describe ${PROJECT_ID} --format="value(projectNumber)")

3. Crea una variabile di ambiente per l'identificatore mesh. Può essere qualsiasi stringa, ma deve essere in un formato coerente tra i cluster.

   export MESH_ID="proj-${PROJECT_NUMBER}"

4. Crea la configurazione per il piano di controllo del cluster, che installerà Anthos Service Mesh utilizzando il profilo asm-multicloud. Se vuoi abilitare una funzionalità supportata facoltativa, includi -f e il nome del file YAML nella riga di comando seguente. Per ulteriori informazioni, consulta Abilitazione delle funzionalità facoltative.

   Nell'esempio seguente:

   • Utilizza il criterio MESH_ID definito nei passaggi precedenti.

   • NETWORK_ID può essere qualsiasi stringa che identifichi la rete di un cluster. In questa configurazione on-premise, ogni cluster si trova sulla propria rete, quindi ogni cluster dovrebbe avere un valore diverso. NETWORK_ID ha le stesse limitazioni di stringa di un'etichetta Kubernetes descritta in Sintassi e set di caratteri.

   cat <<EOF > cluster.yaml
   apiVersion: install.istio.io/v1alpha1
   kind: IstioOperator
   spec:
     profile: asm-multicloud
     revision: asm-198-6
     values:
       global:
         meshID: ${MESH_ID}
         multiCluster:
           clusterName: CLUSTER_NAME
         network: NETWORK_ID
   EOF
   

   Nota: il valore revision aggiunge un'etichetta di revisione nel formato asm-198-6 a istiod. Il webhook automatico iniettore sidecar utilizza l'etichetta di revisione per associare i file collaterali inseriti a una determinata revisione istiod. Per abilitare l'inserimento automatica del file collaterale per uno spazio dei nomi, devi etichettarlo con una revisione che corrisponda all'etichetta su istiod.

5. Se necessario, passa alla directory istio-1.9.8-asm.6. Il client istioctl dipende dalla versione. Assicurati di utilizzare la versione presente nella directory istio-1.9.8-asm.6/bin.

6. Esegui questo comando per installare Anthos Service Mesh. Se vuoi abilitare una funzionalità facoltativa supportata, includi -f e il nome del file YAML nella riga di comando seguente, dopo -f cluster.yaml. Per ulteriori informazioni, consulta Attivazione delle funzionalità facoltative.

   bin/istioctl install \
     --context="${CTX_CLUSTER1}" \
     -f cluster.yaml
   

Impostazione della rete predefinita

Imposta la rete predefinita nello spazio dei nomi istio-system.

 kubectl --context="${CTX_CLUSTER1}" label \
 namespace istio-system topology.istio.io/network=NETWORK_ID

Configurazione del webhook di convalida

Quando installi Anthos Service Mesh, imposti un'etichetta di revisione su istiod. Devi impostare la stessa revisione sul webhook di convalida.

1. Copia il seguente file YAML in un file denominato istiod-service.yaml:

   cat <<EOF > istiod-service.yaml
   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
    name: istiod
    namespace: istio-system
    labels:
      istio.io/rev: asm-198-6
      app: istiod
      istio: pilot
      release: istio
   spec:
    ports:
      - port: 15010
        name: grpc-xds # plaintext
        protocol: TCP
      - port: 15012
        name: https-dns # mTLS with k8s-signed cert
        protocol: TCP
      - port: 443
        name: https-webhook # validation and injection
        targetPort: 15017
        protocol: TCP
      - port: 15014
        name: http-monitoring # prometheus stats
        protocol: TCP
    selector:
      app: istiod
      istio.io/rev: asm-198-6
   EOF
   

2. Configura il webhook di convalida in modo che possa individuare il servizio istiod con l'etichetta di revisione:

   kubectl --context="${CTX_CLUSTER1}" apply -f istiod-service.yaml
   

   Questo comando crea una voce di servizio che consente al webhook di convalida di controllare automaticamente le configurazioni prima che vengano applicate.

Il TLS (mTLS automatico) automatico è abilitato per impostazione predefinita. Con la crittografia automatica mTLS, un proxy sidecar client rileva automaticamente se il server ha un file collaterale. Il client collaterale invia mTLS ai carichi di lavoro con file collaterali e invia traffico di testo normale ai carichi di lavoro senza file collaterali.

Attenzione: per proteggere il tuo mesh di servizi, ti consigliamo di eseguire la migrazione dei servizi alla modalità mTLS STRICT, come descritto in Configurare la sicurezza del trasporto.

Controllo dei componenti del piano di controllo

Verifica che i pod del piano di controllo in istio-system siano in esecuzione:

kubectl --context="${CTX_CLUSTER1}" get pod -n istio-system

L'output previsto è simile al seguente:

NAME                                      READY   STATUS      RESTARTS   AGE
istio-ingressgateway-74cc894bfd-786rg     1/1     Running     0          7m19s
istiod-78cdbbbdb-d7tps                    1/1     Running     0          7m36s
promsd-576b8db4d6-lqf64                   2/2     Running     1          7m19s

Inserimento di proxy sidecar

Anthos Service Mesh utilizza i proxy sidecar per migliorare la sicurezza, l'affidabilità e l'osservabilità della rete. Con Anthos Service Mesh, queste funzioni vengono astratte dal container principale dell'applicazione e implementate in un proxy out-of-process comune, fornito come container separato nello stesso pod.

L'installazione non è completa finché non attivi l'inserimento automatico del proxy sidecar (inserimento automatico) e riavvii i pod per qualsiasi carico di lavoro in esecuzione sul tuo cluster prima dell'installazione di Anthos Service Mesh.

Per abilitare l'inserimento automatico, etichetta gli spazi dei nomi con l'etichetta di revisione che è stata impostata il giorno istiod al momento dell'installazione di Anthos Service Mesh. L'etichetta di revisione viene utilizzata dal webhook iniettore sidecar per associare i file collaterali inseriti a una determinata revisione istiod. Dopo aver aggiunto l'etichetta, tutti i pod esistenti nello spazio dei nomi devono essere riavviati per poter inserire i file collaterali.

Prima di eseguire il deployment di nuovi carichi di lavoro in un nuovo spazio dei nomi, assicurati di configurare l'inserimento automatico in modo che Anthos Service Mesh possa monitorare e proteggere il traffico.

Per abilitare l'inserimento automatico:

1. Utilizza il seguente comando per individuare l'etichetta di revisione su istiod:

   kubectl --context=${CTX_CLUSTER1} \
     -n istio-system get pods -l app=istiod --show-labels
   

   L'output è simile al seguente:

   NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
   istiod-asm-198-6-5788d57586-bljj4   1/1     Running   0          23h   app=istiod,istio.io/rev=asm-198-6,istio=istiod,pod-template-hash=5788d57586
   istiod-asm-198-6-5788d57586-vsklm   1/1     Running   1          23h   app=istiod,istio.io/rev=asm-198-6,istio=istiod,pod-template-hash=5788d57586

   Nell'output, sotto la colonna LABELS, prendi nota del valore dell'etichetta di revisione istiod, che segue il prefisso istio.io/rev=. In questo esempio, il valore è asm-198-6.

2. Applica l'etichetta di revisione e rimuovi l'etichetta istio-injection, se esistente. Nel seguente comando, NAMESPACE è il nome dello spazio dei nomi in cui vuoi abilitare l'inserimento automatico e REVISION è l'etichetta di revisione che hai annotato nel passaggio precedente.

   kubectl --context=${CTX_CLUSTER1} \
     label namespace NAMESPACE istio-injection- istio.io/rev=REVISION --overwrite
   

   Puoi ignorare il messaggio "istio-injection not found" nell'output. Ciò significa che lo spazio dei nomi non aveva in precedenza l'etichetta istio-injection, cosa che dovresti aspettarti nelle nuove installazioni di Anthos Service Mesh o nei nuovi deployment. Poiché l'inserimento automatica non riesce se uno spazio dei nomi contiene sia l'etichetta istio-injection sia l'etichetta di revisione, tutti i comandi kubectl label nella documentazione di Anthos Service Mesh comprendono la rimozione dell'etichetta istio-injection.

3. Se i carichi di lavoro erano in esecuzione sul tuo cluster prima dell'installazione di Anthos Service Mesh, riavvia i pod per attivare la reiniezione.

   La modalità di riavvio dei pod dipende dall'applicazione e dall'ambiente in cui si trova il cluster. Ad esempio, nell'ambiente di gestione temporanea potresti semplicemente eliminare tutti i pod, il che comporta il riavvio. Tuttavia, nell'ambiente di produzione potresti avere un processo che implementa un deployment blu/verde in modo da poter riavviare i pod in modo sicuro ed evitare interruzioni del traffico.

   Puoi utilizzare kubectl per eseguire un riavvio in sequenza:

   kubectl  --context=${CTX_CLUSTER1} \
     rollout restart deployment -n NAMESPACE
   

4. Verifica che i pod siano configurati in modo da puntare alla nuova versione di istiod.

   kubectl --context=${CTX_CLUSTER1} \
     get pods -n NAMESPACE -l istio.io/rev=REVISION
   

Che cosa succede dopo?

Se prevedi di utilizzare più cluster per il mesh di servizi on-prem, consulta Installazione di Anthos Service Mesh on-premise su più cluster e reti.

In caso contrario, devi configurare indirizzi IP esterni.